CC BY
77
УДК 004.652.4
Ю.И. Рогозов, АХ. Свиридов
КОНЦЕПЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАДИЗАЙНА И МЕТАМОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ИС
Предлагается подход к разработке ИС на основе развития принципов метадизайна и
.
абстракции при формировании социально-технической среды разработки, с целью включения в процесс создания ИС экспертов предметной области и пользователей. Предлагается концептуальная схема разработки, с использованием метамоделей предметной области и , , . Реализация метамоделей осуществляется в программной платформе, компонентами которой являются элементы метамодели, а функционирование системы задается моделью .
Метамодель; метадизайн; информационная система.
Y.I. Rogozov, A.S. Sviridov THE CONCEPT OF INFOMATION SYSTEM DEVELOPMENT WITH METADISING AND METAMODELLING APPLICATION
An approach to the development of Information Systems based on principles metadising and metamodeling. It is proposed to introduce an additional level of abstraction in the formation of social and technical development environment to include the creation of the Information Systems experts and users. It is proposed conceptual development framework, using the domain metamodels and information system that combines the stages of analysis, design and development. The implementation of metamodels by a software platform, whose components are elements of the metamodel and the functioning of the system is given by the domain model. The model reflection organized on the level of metamodels elements.
Metamodel; metadisign; information system.
. -
,
между выполняемыми процессами и участниками. Значительное влияние на успех , , -бований заказчика и перенос этих требований в проектные решения и, в конце , . -ний пользователя приводит к превышению бюджета, срыву сроков проекта или его прекращению. С другой стороны, темпы изменения условий функционирования и возрастающая конкуренция диктуют более жесткие требования к срокам, стоимости и качеству разработки ИС. Одним из вариантов выхода из данной ситуации является концентрация на более четкой фиксации требований путем развития методов обследования и управления требованиями [11]. Другим подходом является максимальное вовлечение заказчика в процесс разработки для устранения несоответствий требований и конечного результата. В данной статье предлагается подход к созданию ИС, основанный на парадигме метадизайна [1] (Meta-design) и метамоделирования [2] (Meta-modelling), которые позволят в наибольшей степени привлечь конечного пользователя к разработке ИС для его собственных нужд, дать ему инструмент для решения задачи.
Парадигма метадизайна в разработке информационных систем. Ко нцеп-ция метадизайна, подробно рассмотренная в работах Г. Фишера [1, 3], заключается
, , -, ,
его требования непросто, а со временем они могут и вовсе измениться. Метадизайн базируется на идее, что лишь непосредственное участие пользователя в разработке может дать возможность создать продукт не только полностью отвечающий его потребностям, но и способный адаптироваться к изменяющимся условиям во время использования.
При использовании метадизайна в процессе создания информационных систем роль пользователя в процессе разработки является основной. Пользователь, как эксперт предметной области, привлекается не только к постановке задачи и , . чтобы это стало возможным, метадизайн предусматривает создание специальной технико-социальной среды [3], включающей техническую инфраструктуру (методы, модели и инструменты), а также людей и их знания (пользователей, проектировщиков, разработчиков и т.д.). Данная среда существует не только в процессе разработки, но фактически и является той системой, которая будет эксплуатироваться в дальнейшем конечным пользователем. Основной задачей при таком подходе становится не проектирование и создание прикладной ИС для пользователя, а проектирование (и создание) инструмента, с помощью которого пользователь сможет реализовать требуемую ему ИС. Разработчики (проектировщики) привлекаются к проекту на этапе создания инструментальной среды разработки, внося в
-
.
Применение принципов метадизайна при разработке ИС хорошо иллюстрируется рис. 1.
Заполненная среда - ИС
Рис. 1. Метапроектирование. Эволюция социально-технической среды при
создании НС
Первой стадией является создание среды, которая будет аккумулировать знания о принципах проектирования и создания ИС, о предметной области и об объ-. -пе жизненного цикла - при обследовании предметной области, силами разработчиков и будущих пользователей.
После формирования инструментальной части начинается вторая стадия, которая реализуется силами самих пользователей, формирующих готовую систему
( ), -
- - .
Третья стадия характеризует состояние среды, когда она уже готова к использованию в прикладных целях, т.е. заполнена данными и правилами о бизнес-процессе. При этом получившийся результат не является «застывшим», а может быть адаптирован к изменяющимся условиям силами своих пользователей.
Для успешной реализации идеи метапроектирования важным является не только вопрос социальной составляющей (принципы взаимодействия всех участ-
), , -
ническая составляющая среды.
Метамодель - основа инструментальных средств социально-технологической среды. Одним из способов реализации технической составляющей инструментальной среды является использование метамоделей. При классическом подходе к созданию ИС является отражением конкретного объекта - объекта автоматизации. То есть ИС является моделью объекта, используемой для выполнения части процессов предметной области в автоматизированном режиме. Процесс разработки может быть представлен как последовательность создания и преобразования моделей различного типа, которые, тем не менее, описывают именно исходный объект. ИС, как результат этого процесса, четко связана с исходным объектом, точнее с его состоянием, зафиксированным при обследовании. Именно поэтому полученная система имеет ограниченное применение для других объектов и с трудом приспосабливается к изменениям, происходящим в исходном объекте.
Идея использования метамоделей заключается в создании модели специально,
информационной системы [2]. Атрибуты метамодели соответствуют различным аспектам физического приложения. При изменении требований значения в соответствующих атрибутах метамодели будут изменяться и регенерировать новое приложение, тем самым обеспечивая легкий способ развития и модификации ИС [2].
Создание универсальной метамодели является сложной задачей [4, 5, 6], поэтому исследователи чаще всего создают метамодель, позволяющую описывать ,
предметных областей. Например, для Web-пpилoжeний была предложена концепция использования метамоделей, представленная на рис. 2 [2].
Web Set of Models
Application Aspects
Meta-
Values are Model
Stored in
Web Set of
Application Aspects
Can be Can be
Specified Represented
using using
Puc. 2. Схема использования метамодели для создания Web-cucmeM
Для практического использования метамодели необходима инструментальная среда, позволяющая пользователю производить манипуляции с ней: заполнять , . , должна быть реализована автоматическая трансформация содержимого метамодели в работоспособную ИС.
Такая трансформация возможна, так как в отличие от трансформации модели произвольной формы и состава (с которой мы имеем дело при классическом подходе к разработке), метамодель имеет известную, предопределенную структуру.
Анализ схемы на рис. 2 показывает, что использование метамодели позволяет решить задачи создания технологической части среды, предусмотренной парадигмой метапроектирования, но при этом имеет ограничения, определяемые технологией реализации ИС и техническими требованиями предметной области.
Предлагаемый подход. Предлагается подход, позволяющий расширить принцип использования метамоделей в рамках принципа метапроектирования, , -лизации и предметной области.
На начальном этапе формируется технологическая основа - выбирается платформа разработки (см. рис. 1). На основе платформы формируется фреймворк путем формирования на ее основе набора типовых программных компонентов и . -лизовывать функции хранения метамоделей, а часть программных компонентов -обеспечивать доступ и работу с метамоделями, хранящимися в БД.
Требованиями к БД в такой системе будут:
♦ хранение метамодели, модели и пользовательских данных;
♦ отсутствие ограничений по структуре хранимых данных;
♦ отсутствие априорной информации о структуре хранимых данных;
♦ возможность формального описания и манипуляции данными.
Одним из вариантов реализации такого хранилища, отвечающего выдвинутым требованиям, является 81ББ [7], структура, основанная на модели ЕЛУ.
Вторым этапом является внесение в БД метамодели предметной области, формируемой экспертами и помещаемой в хранилище метамоделей. Сочетание фреймворка и метамодели предметной области образует среду разработки ИС, ориентированную на создание информационных систем для решения задач в дан.
Третий этап заключается в заполнении данными о конкретных бизнес, . участником на данном этапе является пользователь, который фактически конфигурирует с помощью среды разработки ИС под собственные нужды, внося модель бизнес-процессов в предопределенную экспертами метамодель.
По окончании третьего этапа мы получаем готовое решение - ИС, сконфигурированную под автоматизацию бизнес-процессов пользователя. Четвертый этап заключается в наполнении ИС рабочими данными, что соответствует этапу эксплуатации в классической модели жизненного цикла ИС.
Рис. 3. Схема использования метамоделирования в процессе реализации ИС
Для различных технологических требований будут сформированы разные метамодели и инструментальные среды [8-10], реализующие их. Также при использовании одной и той же метамодели могут быть описаны и реализованы разные решения - ИС, что определяется разными моделями бизнес-процессов, вносимыми пользователями на этапе конфигурирования.
Заключение. Концепция предлагаемого подхода заключается в использовании принципа метапроектирования, реализованного на базе совокупности моделей специального вида («метамодель предметной области + метамодель ИС ->модель бизнес-процессов + модель ИС -> готовое решение»). На технологическом уровне
« ->
-> -> ».
Предлагаемая концепция позволяет максимальным образом включить экспертов и конечных пользователей в процесс разработки, устраняя разрыв между постановкой задачи и ее решением.
Дополнительными преимуществами такого решения являются возможность адаптации ИС к изменяющимся условиям эксплуатации - посредством изменения - -
-
.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Fischer G. and Giaccardi E. Meta Design: A framework for the future of end user development. End User Development: Empowering People to flexibly Employ Advanced Information and Communication Technology. H. Lieberman, F. Paterno and V. Wulf // Springer. - 2007. - № 9. - P. 427-457.
2. Athula G. Meta-design paradigm based approach for iterative rapid development of enterprise WEB applications // Proceedings of the Fifth International Conference on Software and Data Technologies, ICSOFT. -2010. - P. 337-343.
3. Ye Y., Fischer G. Designing for Participation in Socio-Technical Software Systems // Proceedings of 4th International Conference on Universal Access in Human-Computer Interaction -Springer, Heidelberg, 2007. - P. 312-321.
4. Schwabe D., Rossi G. et al. Systematic hypermedia application design with OOHDM // Seventh ACM conference on Hypertext, Bethesda, Maryland, United States - ACM Press, 1996. - P. 45-46.
5. Fratenali P. and Paolini P. A conceptual model and a tool environment for developing more scalable and dynamic Web applications // EDBT, Valencia, 1998. - P. 30-41.
6. Schewe K.-D., Thalheim B. Modelling and Stories in Web Information System // Information Systems Technology and its Applications, Salt Lake Ciy, 2004. - P. 231-234.
7. . ., . ., . ., . .
EAV// .
науки. - 2010. - № 2 (103). - C. 87-92.
8. . ., . ., . .
// -системы. - 2008. - T. 6, № 3. - C. 76-84.
9. Рогозов Ю.И., Бутенков С.А., Кодачигов В.И., Свиридов Л.С. Информационные ER++
- -ных систем // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2006. - № 9-1 (64). - С. 70-74.
10. Рогозов Ю.И., Бутенков С.А., Бобнев С.В., Свиридов Л.С. Применение оптимизационных
CASE- // -
ского государственного радиотехнического университета. - 2006. - № 3. - С. 54-59.
11. . . // .
. - 2004. - 1 (36). - . 50-56.
Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н., профессор В.Н. Иванченко.
.
Рогозов Юрий Иванович - Технологический институт федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге; e-mail: rogozov@tsure.ru; 347928, . , . , 44; .: 88634371787; -
; ; . . .; .
Свиридов Александр Славьевич - e-mail: sviridov@tsure.ru; кафедра системного анализа и ; . . .; .
Rogozov Yury Ivanovich - Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Autonomy Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”; e-mail: rogozov@tsure.ru; 44, Nekrasovsky, Taganrog, 347928, Russia; phone: +78634371787; the department of system analysis and telecommunications; head the department; dr. of eng. sc.; professor.
Sviridov Alexander Slavevich - e-mail: sviridov@tsure.ru; the department of system analysis and telecommunications; cand. of eng. sc.; associate professor.
УДК 519.85:004.421
..
ИМИТАЦИЯ ПРОЦЕССА ТЕСТИРОВАНИЯ
Дано краткое описание основных принципов и предположений, на которых основана новая модель тестирования [1]. В рамках модели поиск решения тестового задания трактуется как однородный во времени (тассоновский) стохастический процесс, а время решения тестового задания является случайной величиной, подчиняющейся гамма-распределению. Рассматриваются типичные результаты сравнения эмпирических распре, , , -. ,
согласуются друг с другом, но иногда это согласие нарушается. Ясно, что расхождение между теоретическими и эмпирическими распределениями вызвано малым объемом ста.
, .
этих экспериментов позволяют дать рекомендации, которые должны учитываться в практике компьютерного тестирования.
Время поиска решения; тестовые задания; однородный во времени стохастический процесс; сравнение эмпирических и теоретических распределений времени поиска решения; стати; ; .
A.P. Popov IMITATION OF TESTING PROCESS
There is given a short description of main principles and assumptions on which the new model of testing is based [1]. In the framework of model the search of test tasks solution is interpreted as time homogenous (Poisson's) stochastic process, and the time of test tasks solutions is random variable submitted to gamma distribution. There are considered the typical results of comparison of empirical distributions of times necessary for test tasks solutions with dependences predicted by theory. As a rule, empirical and theoretical distributions are in a good agreement each one to other but sometimes the agreement is broken up. Is clear the divergences between empirical and theoretical distributions are caused by small volumes of statistical data. This statement gets the full confirmation in series of statistical experiments, where the testing process is imitated. The results of these experiments allow one to give some recommendations which must be taken into account in practice of computer testing.
Times of search of solutions; test tasks; time homogenous stochastic process; comparison of empirical and theoretical distributions of time of search of solutions; statistical experiments; imitations of process of computer testing; the practical recommendations.
