CC BY
38
данные для этого класса. При создании экземпляра объекта выполняется проверка условия существования таблицы с именем класса экземпляра. Если таблица не существует, генерируется сценарий создания таблицы. Сценарий содержит секции задания имени таблицы, определения атрибутов и ключей таблицы. Сценарий передается на выполнение ядру СУБД. При этом трансляция свойств в атрибуты происходит согласно специально разработанным правилам.
Метод сохранения значений свойств экземпляра в реляционной таблице включает последовательный перебор свойств, анализ их типов, преобразование типов и модификацию данных в реляционной таблице. В случае, когда сохранение происходит впервые и экземпляру объекта не сопоставлена строка в основной таблице класса, производится операция добавления данных в таблицу. Также добавление производится для ссылок, если для ссылочного объекта не найдена соответствующая строка в таблице объекта по ссылке.
Метод загрузки значений свойств экземпляра из реляционных таблиц осуществляет поиск соответствующей строки в таблице класса, последовательный перебор свойств класса и заполнение свойств основных типов значениями из соответствующих полей таблицы. Для векторных типов требуется выполнение запроса (ряда запросов) на выборку данных из соответствующих таблиц и заполнение элементов массива значениями из выборки согласно индексу (индексам) массива. Для ссылочных типов происходит создание экземпляра соответствующего класса и рекурсивное заполнение его свойств, осуществляемое методом загрузки значений.
Описанный подход позволяет реализовать объектно-ориентированную модель ЦТСС на основе реляционной СУБД. При таком подходе значения свойств объектов хранятся в реляционных таблицах, методы хранятся в библиотеках программной надстройки, взаимосвязи экземпляров описанной выше объектной модели реализуются механизмом ссылок.
Литература
1. Avi Silberschatz, Mike Stonebraker, Jeff Ullman, editors. Database Research, Achievements and Opportunities Into the 21st Century. Stanford University, Stanford, CA, USA, Technical Report: CS-TR-96-1563, Year of Publication: 1996.
2. Гайсарян С.С. Объектно-ориентированные технологии проектирования прикладных программных систем. Центр Информационных Технологий. http://www.citforum.ru/ programming/oop rsis.
3. Andreas Behm, Andreas Geppert, Klaus R. Dittrich. On the Migration of Relation Schemas and Data to Object-Oriented Systems. Proc. of the 5th International Conference on Re-Technologies in Information Systems, Klagenfurt, Austria, December 1997.
4. M. Malki, A. Flory, M. K. Rahmouni. Extraction of Object-oriented Schemas from Existing Relational Databases: a Form-driven Approach. Informatika, 2002, Vol. 13, No. 1, 47-72.
УДК 004.891
ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ И ФОРМИРОВАНИЯ КОМПЕТЕНТНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Горькавый Михаил Александрович, аспирант, Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок» Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета
Россия, Комсомольск-на-Амуре, [email protected] Соловьев Вячеслав Алексеевич, д.т.н., проф., Заведующий кафедрой «Электропривод и автоматизация промышленных установок» Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета, Россия, Комсомольск-на-Амуре, [email protected]
82
Инновационные процессы, протекающие на промышленных предприятиях, влекут за собой необходимость модернизации оборудования, технологических комплексов и систем управления. Эффект от внедрения нового оборудования и технологий напрямую зависит от компетентности персонала, занимающегося его установкой, наладкой, обслуживаем, ремонтом и эксплуатацией. На сегодняшний день на большинстве отечественных предприятий имеется существенное рассогласование между компетентностью, требуемой для обслуживания, эксплуатации, ремонта, модернизации нового оборудования и фактической компетентностью сотрудников. Таким образом, остро встает вопрос в необходимости создания системы оценки и формирования компетентности персонала. Существующие на предприятиях схемы оценки компетентности сотрудников в рамках системы аттестации персонала во многом являются неэффективными, в частности, они характеризуются низким уровнем автоматизации, приближенным отражением действительности в силу упрощения модели, использованием количественных (четких) шкал с большим шагом дискретизации для оценки качественных характеристик, отсутствием учета и компенсации возмущения, принятием решений на основе несогласованных данных и т.д.
Для повышения качества системы аттестации и эффективности производства в целом предприятия черной металлургии ОАО «Амурметалл» в Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете ведутся разработки системы оценки и формирования компетентности технического персонала предприятия. В рамках данной системы решаются следующие задачи.
Первая задача - формирование требований к компетентности конкретного сотрудника, либо определенного класса сотрудников с учетом его отношения (ассоциации) с конкретным оборудованием или технологическим комплексом, либо с определенным классом оборудования или технологического комплекса. Результатом выполнения первой задачи является упорядоченный набор компетенций - модель компетенций. Компетенции внутри модели образуют иерархическую структуру. Классификацию компетенций предлагается осуществлять посредствам концептуальной кластеризации [1]. В результате, в модели компетенций каждый вышележащий уровень в иерархии является кластером компетенций текущего уровня.
Вторая задача - формирование экспертной комиссии для оценки примитивных компетенций (компетенций нижнего уровня иерархии модели компетенций) определенного сотрудника либо класса сотрудников. Формирование экспертной комиссии осуществляется с учетом специфики класса сотрудника, класса оборудования или технологического комплекса, учета типа ассоциации между ними, структуры и содержания конкретной модели компетенций.
Третья задача - сбор экспертных оценок примитивных компетенций по каждому конкретному сотруднику; первоначальная обработка информации, включающая в себя определение и анализ степени согласованности мнений экспертов, по результатам анализа согласованности принятие решения о способе интеграции субъективных оценок в виде объективного решения комиссии по каждой примитивной компетенции.
Четвертая задача - оценка компетентности сотрудника, определение рассогласования между требуемой и фактической компетентностью сотрудника (т.е. степень соответствия аттестуемого занимаемой должности), принятие решения о способе устранения рассогласования (обучение, стажировка, увольнение, понижение, ротация, повышение и т.д.).
Представленные задачи и их краткое пояснение дают общее представление о разрабатываемой системе. На текущем этапе разработки решен широкий ряд вопросов: построена модель экспертной подсистемы, являющейся ядром системы оценки и формирования компетентности; разработаны способы синтеза моделей компетенций; выполнена их автоматизация; предложено и обосновано использование математического аппарата теории нечетких множеств [5 - 6], в частности, представление примитивных компетенций в виде лингвистических переменных и сбор оценок экспертов первоначально в виде нечетких термов; разработаны и реализованы нечеткие дискретные классификаторы для
83
выполнения анализа информации и принятия промежуточных решений; разработаны методики построения баз знаний экспертной системы, в том числе в автоматическом режиме; в качестве механизма вывода предложено использование нечеткой логики и т.д. Основные аспекты перечисленных вопросов представлены в работах [2 - 4].
Успешное функционирование системы оценки и формирования компетентности персонала не представляется возможным без разработки единой интегрированной информационной системы. Широта и количество решаемых вопросов определяет высокую сложность системы. Для проектирования сложных систем целесообразность использования объектно-ориентированного подхода очевидна. Кроме того, создание системы оценки и формирования компетентности (СОФК) на основе принципов объектно-ориентированного анализа и проектирования [1], обусловлено тем, что система должна быть интегрирована с другими модулями в общей корпоративной информационной системе (КИС) предприятия. С точки зрения экономии ресурсов при проектировании СОФК, будет более эффективно использовать уже имеющиеся объекты и классы из библиотек функционирующих модулей, чем создавать их заново. Например, для проектирования классов и объектов СОФК, характеризующих персонал, возможно использование классов и объектов из модуля HRM (Human Resources Management - система управления персоналом), а для проектирования классов и объектов, характеризующих технические комплексы и оборудование, - из модуля EAM (Enterprise Asset Management - системы управления основными фондами предприятия), в частности, из подсистемы технического обслуживания и ремонта оборудования (ТОиР). Кроме того, большое внимание необходимо уделить разработке интерфейса классов и модуля СОФК, для успешной интеграции его с модулями одного с СОФК уровня иерархии в КИС (EAM, HRM и т.д.), и с системой вышележащего уровня иерархии (ERP - Enterprise Resource Planning — система планирования ресурсов предприятия).
Из проблемного анализа четырех рассмотренных задач и представления о предметной области исследования, предлагается выделить четыре ключевые абстракции:
• сотрудник;
• экспертная комиссия;
• техническая система;
• модель компетенций.
Распределение ролей ключевых абстракций в СОФК выглядит следующим образом: сотрудник выступает в роли оцениваемого, экспертная комиссия выступает в роли оценщика, модель компетенций является эталоном оценивания, техническая система участвует в формировании модели компетенций.
Для каждой из четырех определенных задач можно выделить четыре ключевых механизма, составляющих «душу» [1] проектируемой системы:
• формирование модели компетенций;
• формирование экспертной комиссии;
• сбор оценок примитивных компетенций;
• оценку компетентности сотрудников, организацию вывода.
Данные ключевые механизмы являются наиболее сложными и рискованными частями проекта. На их проектирование и реализацию необходимо направить основные ресурсы.
Важным моментом, требующим особого внимания, является определение абстрактных типов ассоциаций между абстрактными классами Сотрудник и Техническая система, так как именно на основе типа ассоциации между сотрудником и технической системой, а также характеристиками технической системы формируется модель компетенций. Предлагается выделить 5 типов ассоциаций, характеризующих прямую связь между сотрудником и технической системой:
1. модернизацию технической системы;
2. ремонт технической системы;
3. утилизацию технической системы;
4. обслуживание технической системы;
84
5. эксплуатацию технической системы.
И один тип ассоциации (в дальнейшем по тексту упоминается под номером 6), характеризует косвенную связь между сотрудником и технической системой, т.е. руководство сотрудником, который каким либо образом (из шести указанных типов ассоциаций) ассоциирован с технической системой. Данный тип ассоциации характерен для сотрудников, в функции которых входит руководство персоналом. Например, начальник участка рабочих клетей (экземпляр одного из классов наследников абстрактного класса Сотрудник) сортопрокатного цеха никак напрямую не связан с черновой группой клетей (экземпляр одного из классов наследников абстрактного класса Техническая система), т.е. он не осуществляет ее обслуживание, не производит ее ремонт и т.д. (отсутствуют ассоциации типов 1 - 5). Но формирование модели компетенций для оценки компетентности начальника участка без учета технических особенностей конкретной черновой группы клетей на его участке видится не обоснованным. Такая модель не будет отражать реальной ситуации, в ней не будут учтены те знания, навыки, умения и личностные характеристики, которые позволяют начальнику участка управлять производственным процессом, в частности руководить подчиненными и принимать оперативные и тактические решения.
Необходимо отметить, что возможность существования всех шести типов ассоциаций между классами наследниками суперкласса Сотрудник и Техническая система присуща не всем классам. На рис. 1 представлена диаграмма классов сотрудников и их ассоциация с Технической системой. Диаграмма построена с использованием обозначений, принятых в [1]. Цифрами от 1 до 6 обозначены соответствующие типы ассоциаций.
Из диаграммы видно, что, в частности, между классом Специалист (наследником класса Инженерно-технический работник) и Технической системой могут существовать только ассоциации типов 1 - 5, тип ассоциация типа 6 отсутствует, так как у экземпляров класса Специалист отсутствуют подчиненные; между классом Руководитель нижнего уровня (например, бригадир, мастер) и Технической системой могут существовать ассоциации всех
85
6-и типов, а между классом Вспомогательный рабочий и Технической системой только ассоциация 4-го типа - обслуживание.
Набор абстрактных ассоциаций дает концептуальное представление о механизмах отношений между экземплярами наследников класса Сотрудник и Техническая система. Проблема конкретной реализации абстрактных ассоциаций (через наследование, агрегацию, использование и т.д.) - задача более глубокого анализа и проектирования системы.
Лингвистическая переменная (ЛП)
• Имя
• Универсальное множество
• Массив связок
• Синтаксис ЛП () '• Семантика ЛП ()
множество
\
• Семантика Т ()
Рис. 2. Часть диаграммы класса Лингвистическая переменная
Не менее важным вопросом, наряду с проектированием абстрактных ассоциаций, является проектирование класса Лингвистическая переменная, так как именно этот класс является основным «строительным блоком» абстрактного класса Модель компетенций. Описание понятия лингвистической переменной представлено в работе [5]. В СОФК класс Лингвистическая переменная отражает примитивные компетенции в модели компетенций. На рис. 2 представлена часть диаграммы этого класса. На диаграмме указаны только наиболее важные атрибуты и методы.
В ходе анализа было принято решение определить класс Лингвистическая переменная в виде агрегата класса Терм. Экземпляр класса Лингвистическая переменная может агрегировать несколько экземпляров класса Терм, таким образом, формируя терм-множество лингвистической переменной [5]. На диаграмме также представлен класс Экспертная оценка. В силу того, что экспертные оценки в СОФК представляют собой нечеткие значения, то целесообразно использовать операцию наследования между классами Экспертная оценка и Терм.
Представленные в работе результаты начальных итераций объектно-ориентированного анализа предметной области, создают предпосылки разработки объектной системы оценки и формирования компетентности технического персонала ОАО «Амурметалл». Определенные в ходе анализа ключевые абстракции, механизмы, типы ассоциаций и классы формируют ядро словаря предметной области. Создание СОФК на основе концепций и принципов объектно-ориентированного проектирования систем позволит преодолеть сложность задачи, связанной с ее высокой размерностью, и обеспечить ее качественную интеграцию с уже функционирующими модулями в рамках КИС предприятия.
Литература
1. Буч, Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++ / Г. Буч. - Спб.: Невский диалект, 1998.
86
2. Горькавый, М.А. Автоматизация синтеза нечетких подсистем экспертной системы промышленного предприятия / М.А. Горькавый, В.А. Соловьев // Ученые записки Комсо-мольского-на-Амуре государственного технического университета. - 2010. - № 1.
3. Горькавый, М.А. К вопросу создания автоматизированной экспертной системы прогнозирования инновационных изменений на предприятиях металлургического комплекса // Электротехнические системы и комплексы: Межвузовский сб. науч. тр. Вып 17. -Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009.
4. Горькавый, М.А. Синтез нечеткой модели компетенций технического персонала промышленного предприятия / М.А. Горькавый, В.А. Соловьев // Информатика и системы управления. - 2010. - № 1 (23).
5. Заде, Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений / Л.А. Заде. - М.: Мир, 1976.
6. Штовба, С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB / С.Д. Штовба. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007.
УДК 004.77: 378.1
РАЗРАБОТКА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПОРТАЛА НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ
РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ
Батенькина Оксана Васильевна, к.т.н., доц., Омский государственный технический университет,
Россия, Омск, [email protected]
Трапезников Евгений Валерьевич, студент, Омский государственный технический университет,
Россия, Омск, evtrapeznikov@,mail.ru
Современный уровень развития информационно-коммуникационных технологий позволяет передавать большие объемы данных на большие расстояния. На данный момент наиболее распространенной является клиент-серверная архитектура систем.
Термин "клиент-сервер" означает такую архитектуру программного комплекса, в которой его функциональные части взаимодействуют по схеме "запрос-ответ" [1]. Если рассмотреть две взаимодействующие части этого комплекса, то одна из них (клиент) выполняет активную функцию, т. е. инициирует запросы, а другая (сервер) пассивно на них отвечает. По мере развития системы роли могут меняться, например некоторый программный блок будет одновременно выполнять функции сервера по отношению к одному блоку и клиента по отношению к другому.
В классической архитектуре клиент-сервер приходится распределять три основные части приложения по двум физическим модулям. Обычно ПО хранения данных располагается на сервере (например, сервере базы данных), интерфейс с пользователем - на стороне клиента, а вот обработку данных приходится распределять между клиентской и серверной частями. В этом-то и заключается основной недостаток двухуровневой архитектуры, из которого следуют несколько неприятных особенностей, сильно усложняющих разработку клиент-серверных систем.
При разбиении алгоритмов обработки данных необходимо синхронизировать поведение обеих частей системы. Все разработчики должны иметь полную информацию о последних изменениях, внесенных в систему, и понимать эти изменения. Это создает большие сложности при разработке клиент-серверных систем, их установке и сопровождении, поскольку необходимо тратить значительные усилия на координацию действий разных групп специалистов. В действиях разработчиков часто возникают противоречия, а это тормозит развитие системы и вынуждает изменять уже готовые и проверенные элементы.
Технология клиент-сервер по праву считается одной из основных, на которой держится современный мир компьютерных сетей. Но те задачи, для решения которых она была
87
