методика формирования алгоритмической структуры функциональных приложений;

методика синхронизации, блокировок и согласования по данным разнородных программных приложений;

модели иерархической структуризации разнородных приложений, интегрированных в гибридный сценарий.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов

Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов, изложенных в работе, определена корректным использованием современных математических методов и моделей. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения на предприятиях и в организациях.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования. Они представляют непосредственный интерес в области создания корпоративных информационных систем. Методы и алгоритмы, а также программные средства могут быть использованы при решении задач автоматизации государственных и коммерческих предприятий и организаций.

Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в ряде предприятий, а также используются в учебном процессе в МАДИ.

Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено и получило одобрение:

на Российских, межрегиональных и международных научно-технических конференциях и семинарах (2007-2010 гг.);

на заседании кафедры АСУ МАДИ.

Совокупность научных положений, идей и практических результатов исследований в области автоматизации и информатизации составляет актуальное направление в области теоретических и практических методов интеграции разнородных приложений и баз данных.

Структура работы соответствует списку перечисленных задач, содержит описание разработанных методов, моделей и методик.

Содержание работы

Во введении показана актуальность решаемой проблемы, сформулирована цель и задачи исследования, приводится краткое описание содержания глав диссертации.

В первой главе проведен системный анализ методов и моделей интеграции разнородных приложений и баз данных. Показано, что для обеспечения интеграции данных необходимо выбрать стандартные форматы для данных. Стандартами интеграции являются те форматы, которые поддерживают использование и распространение информации и бизнес данных, т.е. стандарты являются основой для проведения интеграции корпоративных приложений. К ним относятся COM+/DCOM, CORBA, EDI, JavaRMI и XML.

Интеграция платформ касается процессов и инструментов, с помощью которых эти системы могут осуществлять безопасный и оптимальный обмен информацией. В результате, данные могут беспрепятственно передаваться по различным приложениям. Например, определение того, как нужно надежно передавать информацию с NT- на UNIX-машину, является чрезвычайно непростой задачей по интеграции всей корпоративной системы.

Так, спецификация OMG CORBA определяет базовый объектный адаптер, который должен быть реализован во всех брокерах запросов. Basic Object Adapter (BOA) - это набор интерфейсов для создания ссылок на удаленные объекты, регистрации объектов, авторизации запросов и активизации приложений. Базовый объектный адаптер является решением первоочередной задачи обеспечения связи между реализацией объекта и брокером запросов.

В диссертации проведен анализ основных методов интеграции данных: консолидация, федерализация и распространение.

При использовании метода консолидации данные собираются из нескольких первичных систем и интегрируются в одно постоянное место хранения. Такое место хранения может быть использовано для подготовки отчетности и проведения анализа, как в случае Хранилища данных, или как источник данных для других приложений, как в случае операционного склада данных. Консолидация данных - это основной подход, который используется приложениями Хранилищ данных для построения и поддержки оперативных складов данных и корпоративных Хранилищ.

Федерализация данных обеспечивает единую виртуальную картину одного или нескольких первичных файлов данных. Если бизнес-приложение генерирует запрос к этой виртуальной картине, то процессор федерализации данных извлекает данные из соответствующих первичных складов данных, интегрирует их таким образом, чтобы они отвечали виртуальной картине и требованиям запроса, и отправляет результаты бизнес-приложению, от которого пришел запрос.

Приложения распространения данных осуществляют копирование данных из одного места в другое. Эти приложения обычно работают в оперативном режиме и производят перемещение данных к местам назначения, т.е. зависят от определенных событий. Обновления в первичной системе могут передаваться в конечную систему синхронно или асинхронно.

В результате проведенного анализа показано, что необходима разработка новых методов и методик создания гибридных систем с открытой структурой, основанных на интеграции разнородных приложений, причем с алгоритмической структурой.

Во второй главе разработаны методы и модели открытой гибридной системы интеграции приложений с целью создания единой базы данных, методов, моделей и методик в виде отдельных компонентов, согласованных по интерфейсным связям и параметрам, с возможностью формирования их алгоритмической структуры.

. Алгоритмическая структура приложений

В основе программного конструирования такой структуры приложений лежит формализованное описание элементарного приложения. В общем случае сценарий представляет собой совокупность элементарных приложений (фрагментов) с заданием алгоритмической структуры и развязки по данным. Фрагмент имеет структуру:

где ti - тип фрагмента (информационный, расчетный, выбор и т.п.); di - уровень сложности (для тестового контроля); ai - уровень доступа к фрагменту; ?i - операция сравнения уровня доступа пользователя и уровня доступа фрагмента (?, <, ?, =, ?, >), si - время принудительного окончания предъявления; ri - подмножество признаков, связанных с данным фрагментом, pi - параметризация при активации.

Для программной реализации формирования сценариев из элементарных приложений с учетом синхронизации и согласования по данным в диссертации разработаны формальные операции создания структуры приложений. Для согласования последовательных связей приложений вводится операция (: S1(S2 = S3 каскадного соединения:

S1(X1((Y1(ZX!), S2((XX2(ZY2)(Y2, S3((X1(X*2), (Y*1(Y2), ZX1=ZX2=Z,

Для согласования параллельных процессов вводится оператор (: S1(S2=S3 параллельного соединения:

S1((X*1,ZX!)(Y1, S2((ZX2(X*2)(Y2, S3((X*1,X*2,Z)((Y1(Y2), ZX1=ZX2=Z,

. Каскадное соединение (()

Операция F:F(S1)=S2 - замыкание обратной связи, необходима для реализации интерактивных алгоритмов сценария:

S1((X*1,ZX!)( (Y*1,ZY!), S2(X*2(Y*2, ZX1=ZX2=Z,

. Параллельное соединение (()

. Замыкание обратной связи (F)

Такими образом, выполнена формальная декомпозиция структуры гибридной системы. Определены управляющие и информационные связи, что позволяет сделать систему открытой для включения новых методов, моделей и данных, тем самым сформировать функционал программных приложений. Совместное использование введенных операций при наличии формализованного описания приложений и данных позволит автоматически генерировать программные методики.

В диссертации разработана модель иерархической структуризации пользовательских приложений. Множество ресурсов, обеспечивающих пользовательский функционал, образуют сеть, которая может быть формализована графом. Вершины графа представляют возможное размещение ресурсов Mij, которые передаются в указанных дугами графа направлениях для обеспечения определенного функционала. В общем случае это граф произвольного вида.

Структурой приложений назовем граф G’=(M’,E’), где M’ - множество индексированных ресурсов:

В диссертации введено определение правильной иерархической структуры обладающей рядом свойств: