Технология разработки современных информационных систем с

Институт систем энергетики им. Мелентьева СО РАН
г. Иркутск
Технология разработки
современных информационных
систем с использованием
унаследованного программного
обеспечения
Массель Л.В., д.т.н., ИСЭМ СО РАН
Болдырев Е.А., к.т.н., ИСЭМ СО РАН
Подкаменный Д.В., ИСЭМ СО РАН
СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ

Корпоративные
информационные
системы

Системы
поддержки
принятия
решений (СППР)
СППР
Информационная
система
Моделирующая
система
Экспертная
система
УНАСЛЕДОВАННОЕ ПРОГРАММНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ
Пакеты
прикладных
программ
Не удовлетворяет
требованиям современного
аппаратного и/или
программного обеспечения
Унаследованное
программное
обеспечение
Морально устарело с
точки зрения
пользовательских
интерфейсов
ИЗМЕНЕНИЕ УСЛОВИЙ РАЗРАБОТКИ
ПРОГРАММНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Файлы данных
для конкретной
программы
Базы данных
и
СУБД
SQL,
сетевые СУБД,
серверы БД
ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Структурноалгоритмические
(действия и алгоритмы)
Объектно-ориентированные
(классы и объекты,
объединяющие
данные и способы
их обработки)
ИЗМЕНЕНИЕ УСЛОВИЙ РАЗРАБОТКИ
ПРОГРАММНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Программы
и пакеты
прикладных
программ
Многоуровневые
компонентные
программные комплексы
(уровни интерфейсов,
вычислительного ядра, ресурсов)
ИЗМЕНЕНИЕ УСЛОВИЙ РАЗРАБОТКИ
ПРОГРАММНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ИНТЕГРАЦИЯ КОМПОНЕНТОВ И УРОВНЕЙ
Самостоятельно
разрабатываемые
интеграционные
среды
Новые интеграционные технологии:
• для гомогенных систем
(CORBA, RMI, COM+)
• для гетерогенных систем
SOAP
ИЗМЕНЕНИЕ УСЛОВИЙ РАЗРАБОТКИ
ПРОГРАММНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ
ПРОГРАММНОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Текстовые
редакторы
Специализированные
редакторы
и RAD-среды
CASE-средства для
разработки БД и ПК
(например, ERWin,
Rational ROSE)
Языки моделирования
сложных программных
комплексов (UML)
ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ
РАЗРАБОТЧИКОВ ИТ
10 лет назад
5 лет назад
Сегодня
достаточно знать один из
языков программирования
(например, С или Фортран)
специальные языки программирования
четвертого поколения
и среды разработки (Visual Basic, Delphi,
Power Builder), знать SQL и СУБД, представлять,
как работает архитектура «клиент-сервер»
Специальные языки презентационного уровня
(HTML, XML, JavaScript, JSP, ASP),
уровня логики предметной области (Java, C++ или другой подобный),
уровня данных - SQL, владеть технологиями создания
распределенных объектных систем, такими как DCOM, CORBA, RMI,
принципы работы и архитектура распределенных программных
систем, проблемы безопасности, проблемы работы в гетерогенной
среде и т.д.
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИТ
ТРИ ЭТАПА РАЗВИТИЯ INTERNET
Технология
TCP/IP
HTML
XML
Сервисы
FTP,
электронная
почта
Web
страницы
Web
службы
Использование
Передача
информации
Представление
информации
Предоставление
услуг
ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИТ:
ОТ МОНОЛИТНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ К КОМПОНЕНТНЫМ
Доступ пользователя
Доступ пользователя
Пользовательский
интерфейс
Монолитное
приложение
Программный
доступ
CORBA,
COM+
Логика
представления
Бизнес-логика
Доступ к данным
Доступ пользователя
Доступ пользователя
Пользовательский
интерфейс
Монолитный
Web-сайт
Логика
представления
Бизнес-логика
Доступ к данным
Программный
доступ
Web
службы
SOAP
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ УНАСЛЕДОВАННОГО ПО
Требования к унаследованному ПО:
 Отделение интерфейса пользователя от логики предметной
области и вычислительного ядра
 Разработка информационного обеспечения на основе обмена
файлами или стандартных возможностей ввода-вывода
 Использование стандартных возможностей языков
программирования
Требования к адаптации унаследованного ПО
 Использование стандартной технологии создания
распределенных приложений (CORBA, RMI, COM+)
 Обеспечение возможности распределения приложения по
нескольким компьютерам

Обеспечение удаленного доступа к ПК
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ЧЕРТЫ ПРОГРАММНЫХ
КОМПЛЕКСОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
 многослойная архитектура,
предусматривающая использование
серверов приложений и серверов баз данных
 ориентация на работу в вычислительных
сетях (как локальных, так и глобальных)
 свойство расширяемости программного
обеспечения в его современной трактовке
ЭТАПЫ РЕАЛИЗАЦИИ НОВЫХ ФУНКЦИЙ
В РАСШИРЯЕМЫХ ПРОГРАММАХ
Обычная
программа
М
Расширяемая
программа
ПЕРВЫЙ ЭТАП
Написание кода,
реализующего новую
функциональность
Написание кода,
реализующего новую
функциональность,
и его компиляция
ВТОРОЙ ЭТАП
Модификация
существующего кода
для поддержки новой
функциональности
Нет необходимости
ТРЕТИЙ ЭТАП
Перекомпиляция
системы
Нет необходимости
МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ
СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
 методы объектного проектирования и программирования;
 объектное моделирование программных комплексов на этапе
проектирования;
 методы моделирования данных (построение инфологических
ER-моделей);
 методы
распределения
приложений
по
нескольким
компьютерам с использованием одной из современных
технологий создания распределенных приложений;
 методика построения расширяемых программных комплексов;
 базовые технологии, создающие предпосылки для перехода к
работе с программными комплексами через Internet;
 технология проектирования баз данных и программных
комплексов с использованием CASE-средств.
РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС
ИНТЭК
для решения задач оптимизации направлений развития
топливно-энергетического комплекса России с учетом
требований энергетической безопасности
Разработчики: сотрудники сектора «Информационные
технологии в энергетике» ИСЭМ СО РАН
Первая версия ИНТЭК в двухуровневой архитектуре «клиентсервер» была разработана в 1996-1999 гг. коллективом авторов в
составе: Е.А. Болдырев, А.Р. Ершов, Н.Н. Макагонова, В.В.
Трипутина, под руководством Л.В. Массель.
Вторая версия ИНТЭК модифицирована и реализована в
трехуровневой архитектуре в 2000-2001 гг. Е.А. Болдыревым
ТРЕХУРОВНЕВАЯ АРХИТЕКТУРА
ПК ИНТЭК-2
Intranet
Оптимизатор
MINOS
Клиентская
часть
программного
комплекса
Результаты
RMI
SQL сервер
Interbase
Запуск
RMI сервер
программного
комплекса
БД
вычислительных
экспериментов
Серверный объект
регистрируется
SQL
Получает ссылку на
серверный объект
Уровень интерфейса
пользователя
RMIregistry
Уровень логики
предметной области
Серверная часть
JDBC драйвера
Interbase
Уровень ресурсов
МНОГООКОННЫЙ ИНТЕРФЕЙС ПК ИНТЭК-2
Компонент управления
вычислительным
экспериментом и
сценариями исследований
Редактор
моделей
Окно сообщений
системы
.
ИНТЕГРАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В
ПК ИНТЭК (примеры интерфейсов)
Грант РФФИ № 02-07-90343
Internet-технология поддержки удаленного
пользователя пакета прикладных программ
«OPTCON-2» для решения сложных задач
оптимального управления
Руководитель проекта: д.т.н. Массель Л.В. (ИСЭМ СО РАН)
Участники проекта от
ИСЭМ СО РАН:
к.т.н. Болдырев Е.А.
к.т.н. Макагонова Н.Н.
Демьянчик А.П.
Подкаменный Д.В.
Участники проекта от
ИДСТУ СО РАН:
д.ф.-м.н. Батурин В.А.
к.ф.-м.н. Горнов А.Ю.
к.ф.-м.н. Урбанович Д.Е.
Маджара Т.И.
Грант РФФИ № 02-07-90343
ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
Разработка и реализация WEB-ориентированной
технологии решения задач оптимального управления
в системах обыкновенных дифференциальных
уравнений
Предусматривается реализация алгоритмов оптимизации
функционалов конечного состояния при наличии
параллелепипедных, терминальных и фазовых ограничений.
Предполагается создание средств поддержки принятия
решений в ходе вычислительного эксперимента для
удаленных пользователей.
Грант РФФИ № 02-07-90343
ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТА
 технология решения задач на основе математического
моделирования с использованием специализированного
вычислительного сервера
 методика создания, на базе современных информационных
технологий, специализированных вычислительных серверов,
доступных через Internet
 специализированный вычислительный сервер (через русскоязычный и англоязычный Web-серверы, с предоставлением
возможностей выбора в Internet-диалоге вычислительного
сервера (соответствующего оптимизатора), формулирования
или выбора сценария вычислительного эксперимента
Институт систем энергетики им. Мелентьева СО РАН
г. Иркутск
Технология разработки
современных информационных
систем с использованием
унаследованного программного
обеспечения
Массель Л.В., д.т.н., ИСЭМ СО РАН
Болдырев Е.А., к.т.н., ИСЭМ СО РАН
Подкаменный Д.В., ИСЭМ СО РАН