Реализация принципов инкапсуляции и полиморфизма в МУОРБД Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

6. Жихарев А.Г., Маторин С.И., Зайцева Н.О. Системно-объектный инструментарий для имитационного моделирования технологических процессов и транспортных потоков // Искусственный интеллект и принятие решений. - 2015. - №4.- С. 95-103.

УДК 004.4'236

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРИНЦИПОВ ИНКАПСУЛЯЦИИ И ПОЛИМОРФИЗМА В МУОРБД

Микляев Иван Александрович, к.ф-м.н., доцент кафедры информационных систем и технологий,

Филиал Северного (Арктического) федерального университета имени М. В. Ломоносова в г.Северодвинске, Институт судостроения и морской арктической техники (Севмашвтуз), Россия,

Северодвинск, ivanmia [email protected] Никифоровых Даниил Викторович, студент, Филиал Северного (Арктического) федерального университета имени М. В. Ломоносова в г.Северодвинске, Институт судостроения и морской арктической техники (Севмашвтуз), Россия, Северодвинск, [email protected]

Введение

В классическом определении объектно-ориентированного подхода методы - это процедуры и функции, связанные с классом. Они определяют действия, которые можно выполнять над объектом такого типа, и которые сам объект может выполнять. Для объектно-ориентированных сред программирования, в которых реализуются жизненные циклы виртуальных объектов, реализация методов обоснована и крайне необходима для достижения полной аналогии жизненным циклам объектов реального мира.

При разработке информационных систем, базы данных реализуются на уровень раньше программного обеспечения. Таким образом, реализация методов в объектно-ориентированных базах данных носит несколько другой характер.

Разработка и реализация механизмов и принципов МУОРБД велась строго на основании решения прикладных задач [1].

Первой задачей, в которой потребовалась реализация методов объектов, описанных в МУОРБД, является задача разработки автоматизированной информационной системы управления проектами.

База данных - это организованная структура информации предметной области [2,3,4,5]

Некоторые объектно-ориентированные базы данных разработаны для плотного взаимодействия с такими объектно-ориентированными языками программирования, как Python, Java, C#, Visual Basic .NET, C++, Objective-C и Smalltalk; другие имеют свои собственные языки программирования. ООСУБД используют точно такую же модель, что и объектно-ориентированные языки программирования [6].

Результатом совмещения возможностей (особенностей) баз данных и возможностей объектно-ориентированных языков программирования являются Объектно-ориентированные системы управления базами данных (ООСУБД). ООСУБД позволяет работать с объектами баз данных так же, как с объектами в программировании в ООЯП. ООСУБД расширяет языки программирования, прозрачно вводя долговременные данные, управление параллелизмом, восстановление данных, ассоциированные запросы и другие возможности [7].

Инкапсуляция

МУОРБД разрабатывалась по принципу размещения информации об объекте в структуре объектно-ориентированного описания. Форма объектно-ориентированного описания хорошо представлена в объектно-ориентированных средах, но размещение в них этой информации имеет контекстный вид. МУОРБД имеет структурированный вид БД.

Таким образом, в МУОРБД методы - это структурированная информация о правилах и алгоритмах преобразования данных пользователя при объявлении в системе соответствующего события.

На примере задачи управления проектами, над объектом "Проект" могут произойти следующие события: "Отмена проекта", "Ввод в эксплуатацию", "Запуск проекта в разработку", "Добавление замечания".

В МУОРБД реализован механизм синтеза метаинформации и данных, т.е. информация о сущностях пользователя имеет ту же структуру, что и данные. Таким образом, пользователь имеет доступ к описанию словаря данных во время работы программы и может добавлять и редактировать описание сущностей (объектов), в том числе добавлять события и редактировать их содержание без необходимости перекомпиляции программы.

Описание действия начинается с объявления параметра «Действие» у параметра, соответствующего атрибуту сущности. Например, у сущности «Проект» есть событие «Отмена проекта», первым его поддействием является изменение значения атрибута «Статус». Соответственно, в его доменном описании устанавливается параметр «Действие» со значением «Отмена проекта». Значение вводится пользователем в произвольной форме, удобной ему для понимания.

Далее к нему в подчинение устанавливаются параметры «Тип действия» и «Описание». Значения типа действия установлены в служебных параметрах МУОРБД и обрабатываются её СУБД. Значение параметра «Описание» вводится пользователем произвольно и является инструкцией для пользователя-исполнителя действия.

Действие может быть приписано к определённому значению из домена, в таком случае значение у соответствующего атрибута будет установлено автоматически (рис. 1).

Щ Словарь базы данных — □ X

И- таблицы | Н ^именование таблицы

4 гас1ШЗ_НАМЕ Б Проект

Параметры пользователя Характерного 4

Загол. Наименование характеристики \ л

н 1з Конфиденциальность

нУз Описание

и!з

нУз

нУз

н!з

нУз

нУз

н 1з

Подразделение

Предшествующий прс

Путь к файлу

Ракурс

Срок выполнения

Статус

Утвердил^Индивид

Значения и характеристики параметра | Описание характеристик <

Наименование[Ст^Н

Ей-Значение] Проект] ЕЙ- Значение[эксплуатация] ЕЙ-Значение]в разработке] ЕЙ-Значение]имеется замечание] ЕЙ Значение[Отменён]

!.....Цвет]8421504]

Й" Действие[Отмена проекта]

Тип действия[Установить значение] Описание[Подтвердите смену статуса]

Рис. 1 - Описание метода "Отмена проекта" в МУОРБД

Действие может затрагивать несколько атрибутов объекта. В этом случае у каждого атрибута в доменном описании устанавливается аналогичный параметр со ссылкой на предшествующее поддействие. Например, параметру «Описание» предписано действие с типом «Добавить в подчинение», ссылающееся на действие «Отмена проекта», в таком случае эти действия будут выполняться последовательно. К атрибуту «Статус» в подчинение будет добавлен атрибут «Описание», значение которого будет содержать причину смены статуса.

Это позволяет образовать автоматизированную инструкцию для пользователя. После запуска определённого действия вызывается универсальная форма, построенная по принципу компьютерного помощника, по аналогии с мастером установки программного обеспечения, с помощью которой пользователь-исполнитель последовательно проводит необходимые манипуляции с данными.

Инициализация события

В универсальном приложении МУОРБД[1] для запуска события пользователю достаточно в выпадающем списке действий, обусловленных в описании объекта, выбрать необходимое и запустить кнопкой (рис. 2) соответствующие ему правила, объявленные в метаинформации сущности "Проект".

Карточка проекта

Действия

□

х

А-174С

Ввод проекта в эксплуатаци Добавить замечание

Отмена проекта

эектов

Название характеристики Значение характеристики

Свойства

Per.номер Наименование Напр-ть Ракурс

Исполнитель Автор (основная подг Дата начала Дата ввода в действа Статус

А-1740.001 Проект проектов

Ввутреввне

1740

Никифоровых Данил Викторович Федоров Владимир Юрьевич 20.3.2016 30.4.2016

эксплуатация

Рис. 2 - Карточка описания экземпляра объекта универсального приложения МУОРБД

Рис. 3 - Мастер-диалог сопровождения выполнения действия

35

Термин "Событие" был изменён на "Действие" в целях лучшего понимания пользователя, который не знаком с терминологией объектно-ориентированного подхода.

На рисунке 3 приведён пример выполнения действия «Отмена проекта». Первое поддействие было выполнено автоматически, так как не требует участия пользователя, однако его результат указан под его названием. Второе действие ждёт данные от пользователя.

После выполнения всех поддействий обновляются данные в БД и пользовательской форме (рис 4).

$ Карточка проекта □ X

Действия ¡Отмена проекта выполнить

А-1740.001 Проект проектов Наименование Проект проектов i

Свойства | ^

Per.номер А-1740.001 3

Наименование Проект проектов <

Напр-ть Внутренние

Ракурс Исполнитель Автор (основная подг Дата начала 1740 Никифоровых Данил Викторович Федоров Владимир Юрьевич 20.3.2016

Б- Статус Отменён

...... Описание Дата окончания Проект отменён в связи с невозможностью его выполнения 26.4.2016

Рис. 4 - Результат выполнения действия

Полиморфизм

При наследовании для объектов в МУОРБД действуют те же принципы, как и в объектно-ориентированных средах [8, 9]. Переопределение алгоритма метода (действия) устанавливается дополнительным параметром в доменном описании со ссылкой на объект-носитель данного поддействия. В случае отсутствия такого рода предписаний, поддействие входит в действия всех объектов иерархии. С другой стороны, таких предписаний может быть неограниченное количество, что соответствует принадлежности поддействия к нескольким объектам. Технология аналогична предописанию доменных значений атрибутов, описывающих несколько объектов.[1, 7, 9]

Реализация методов МУОРБД в прикладных задачах показала значительные эффективность, продуктивность и увеличение производительности. Пользователь и разработчик получили инструмент дополнительного автоматизированного диалога и контроля, без дополнительных внешних инструкций.

Литература

1. Микляев И.А. Матричная универсальная объектно-реляционная база данных на реляционной платформе: монография/ Сев.(Арктич.) федер. Ун-т им. М.В. Ломоносова. - Архангельск: ИД САФУ, 2014. - 226 с.

2. ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007: Эталонная модель управления данными (идентичен ISO/IEC TR 10032:2003 Information technology — Reference model of data management)

3. ISO/IEC 2382-1:1993. Information technology — Vocabulary — Part 1

4. Когаловский М. Р. Энциклопедия технологий баз данных. — М.: Финансы и статистика, 2002. — 800 с. — ISBN 5-279-02276-4.

5. Дейт К. Дж. Введениевсистемыбазданных = IntroductiontoDatabaseSystems. — 8-еизд. — М.: Вильямс, 2005. — 1328 с. — ISBN 5-8459-0788-8(рус.) 0-321-19784-4 (англ.).

6. IEEE Database Engineering, special issue on Object-Oriented Databases, F. Lochovski, ed., Dec. 1985

7. С.Д. Кузнецов. Объектно-ориентированные базы данных - основные концепции, организация и управление: краткий обзор (рус.). CIT Forum. 2011.

8. Жирнова М.А., Микляев И.А., Синтезирование метаинформации и данных Сборник докладов по материалам научно-практической конференции в рамках XLII Ломоносовских чтений / секция «Информационные системы и технологии в экономике и управлении» /Сборник докладов. - Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» филиал в г. Северодвинске Архангельской области институт судостроения и морской арктической техники, 2013. - с., стр. 38-43.

9. И.А. Микляев, П.П. Олейник, С.М. Салибекян., Методы реализации объектных статических моделей в приложениях баз данных. Информационные технологии и вычислительные системы 1/2016 - с., стр. 12-31

10. Микляев И.А., Свидетельство ОФЕРНиО № 14246 (Объединённого фонда электронных ресурсов «Наука и образование») Универсально приложение для матричной универсальной объектно-реляционной базы данных", 2010.

УДК 004.057.5:004.558

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО КОНТЕНТА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИСТАНЦИОННОГО

ОБУЧЕНИЯ

Беломойцев Дмитрий Евгеньевич, к.т.н., доцент, ФГОУ Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Россия, Москва, dmitrv .belomoytsev@gmail .com Волосатова Тамара Михайловна, к.т.н., доцент, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Россия, Москва, [email protected]

Введение

Проведенный в [1] анализ показал, что важной составляющей в повышении эффективности образовательного процесса является интеграция в образовательный процесс систем дистанционного обучения. Для этого необходимо соответствующее техническое обеспечение (программное и аппаратное, а также средства коммуникации с широкой полосой пропускания); учебно-методическое обеспечение; повышение квалификации преподавательского состава. Решение проблемы целостности курсов дополнительного и дистанционного образования порождает необходимость построения структуры и наполнения содержанием того дополнительного курса или образовательной программы, которые позволят в необходимом и достаточном объеме удовлетворить имеющиеся научно-практические потребности. Для того, чтобы предоставить обучающимся средства эффективного решения данной проблемы при поиске требуемого курса дополнительного обучения, необходимо реализовать соответствующие средства автоматизации проектирования структуры курсов на основе задаваемых студентом критериев подбора.

Основой для наполнения содержанием синтезированной структуры учебного курса является образовательный контент - электронные материалы учебных курсов, электронные библиотеки, обучающие и тестирующие системы и т.д. Поэтому, когда заходит речь о необходимости получения в т.ч. дополнительного образования по определенной тематике, то для формирования индивидуальной образовательной программы необходимо вначале

37