АВТОМАТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ WEB-СЕРВИСОВ А.М.Мазурина, А.Н.Савин Саратовский государственный социально-экономический университет

АВТОМАТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ WEB-СЕРВИСОВ
А.М.Мазурина, А.Н.Савин
Саратовский государственный социально-экономический университет
Тел.: (8452) 75-61-04, e-mail: gemini@ssea.runnet.ru, savinan@info.sgu.ru
Одной из проблем в области подготовки IT-специалистов является создание так называемых
автоматизированных лабораторных практикумов с удаленным доступом (АЛП УД). Решение этой проблемы
возможно путем создания web-сайтов, предоставляющих удаленный доступ к необходимым информационным
ресурсам и уникальному измерительному и технологическому оборудованию.
В настоящее время существуют разработки, реализующие такие технологии [1]. Анализ этих разработок
показывает, что они созданы с использованием различных технологий удаленного доступа. Кроме того,
поскольку структура и набор сервисов таких обучающих ресурсов также различны, процесс обучения требует
от пользователя дополнительного времени на адаптацию при работе.
Процесс обучения предполагается проводить в виде лабораторных работ, состоящих из теоретической
части, имитации работы с устройством и выполнения измерений с использованием реального оборудования.
Теоретический и имитационный этапы завершаются тестированием. При положительном результате тестов
разрешается переход к выполнению остальных лабораторных работ. Выполнение измерений завершается
заполнением отчета заданной формы.
Содержательная составляющая данного практикума должна сопровождаться набором базовых процедур,
которые можно организовать в виде web-сервисов (авторизация, регистрация, механизм тестирования,
публикация сообщений и т.д.), позволяющих обеспечить процесс обучения.
Процесс разработки современных информационных систем является сложным и может быть значительно
упрощен при наличии проектной документации, сгенерированной на основе модели системы. Таким образом,
проектирование сложной информационной системы необходимо начинать с построения ее модели, т.е.
абстрактного самодостаточного представления системы [2], состоящего из описания входящих в систему
физических (измерительные приборы) и логических (база данных) объектов и правил их взаимодействия. На
основе готовой модели можно базировать реализацию информационных систем с использованием различных
подходов.
Кроме того, наличие типовой абстрактной модели, описывающей удаленный доступ к процессу измерений
и возможность дистанционного обучения в интерактивном режиме, позволит унифицировать структуру
подобных разработок. Модель должна предусматривать возможность сбора статистических данных о процессе
и результатах обучения каждого обучаемого с целью дальнейшего их анализа и повышения эффективности
обучения.
В качестве технологии моделирования и документирования процесса дистанционного обучения был
выбран язык UML, а в качестве средства построения программный продукт Rational Rose, позволяющий на
концептуальном уровне описать процесс функционирования информационно-обучающего портала.
Модели информационных ресурсов АЛП УД предлагается строить на основе аппарата дискретной
математики. Моделировать процессы автоматизированного обучения возможно, например, с помощью таких
средств, как взвешенные ориентированные графы [3], сети Петри [4] и т.д.
При разработке модели было предложено использовать конечные детерминированные автоматы (КДА)
для реализации следующих алгоритмов: процесса аутентификации, регистрации, работы новостной ленты,
механизм тестирования и др.
В качестве примера на рис. 1 приведен построенный автомат, моделирующий процесс авторизации.
Автомат задан в терминах нотации UML (рис. 1а) и в виде диаграммы переходов (рис. 1б).
i,a
Ввод
логина
a,c
S0
Ввод
пароля
Подтверждение
ввода данных
неверный
пароль
Проверка логина
на правильность
верный логин
Проверка пароля на
правильность
верный пароль
Авторизация
успешна
а)
неверный
логин
e,c
b,c
S1
v = верный логин
i = неверный логин
p = верный пароль
q = неверный пароль
S2
q,b
a = «Введите логин»
b = «Введите пароль»
e = Подтверждение ввода данных
c = Prompt
б)
v,c
S3
p,q
S4
S5
Рис. 1. Процесс авторизации, заданный в терминах нотации UML и в виде диаграммы переходов
автомата
Как видно из рисунка, автомат описывает процесс авторизации пользователя и позволяет учесть
особенности интерфейса предоставляемого этим web-сервисом в моделируемом процессе.
Наличие диаграммы web-сервиса в виде нотации языка UML позволяет наглядно представить процесс
авторизации и корректно построить диаграмму переходов автомата. Аналогичным образом построены
автоматы, реализующие другие требуемые web-сервисы.
На основе разработанных автоматов web-сервисов предполагается построить типовую модель портала
автоматизированного лабораторного практикума, описывающую возможность проведения обучения с
использованием уникального измерительного оборудования в дистанционном режиме и тестирования
полученных знаний и навыков.
В дальнейшем планируется на основе данной типовой модели реализовать автоматизированный
лабораторный практикум, посвященный обучению работе с программными и аппаратными средствами
автоматизации научных исследований фирмы «National Instruments».
Таким образом, по нашему мнению, оправдано использование КДА для описания базовых web-сервисов,
входящих в состав портала автоматизированного лабораторного практикума с удаленным доступом на
основе построенной UML-модели.
Литература
1. NATIONAL INSTRUMENTS, LabVIEW, Лабораторный практикум в вузах.
http://www.labview.ru/default.php?action=high (23.04.2005).
2. Буч Г., Рамбо Дж., Якобсон А. «Унифицированный процесс разработки программного обеспечения»,
Издательство «Питер», 2002. – 496 с. ISBN: 5-318-00358-3.
3. УДК 519.673+004.3 А.В.Соловов, А.А.Меньшикова. «Дискретные математические модели в
исследовании процессов автоматизированного обучения» – http://cnit.ssau.ru/do/articles/model/model.htm
(19.04.2005).
4. УДК 681.324.06(04) С.П.Чернев. «Технологии проектирования и создания информационных порталов
на основе спецификации функциональной структуры обобщенными сетями Петри» Автореферат.
http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2003/095.pdf (13.04.2005).
5. Гилл А. Введение в теорию конечных автоматов. – М.: Наука '66 – 272 c.
6. В.Б.Кудрявцев, С.В.Алешин, А.С.Подколзин. Введение в теорию автоматов. М.: Наука, 1985.