Дипломная работа: Информационная система двухкритериальной оптимизации

Сравнительный анализ, приведенный в таблице 5, показывает, что разработанная в ходе дипломного проектирования система обладает следующими качествами:

1. Поддерживает БД где, хранит результат сохраненной задачи и имеет возможность повторного использования данных задач.

2. Система проста в освоении, содержит необходимый функционал

3. Решение системы многокритериальной оптимизации по двум критериям

4. Поддерживает использование графиков

5. Имеется бесплатное распространение.

Таблица 5 - Сравнительный анализ аналогов

3.2 Описание ИС

На основе метода предложенный профессором С.А. Пиявским «Простой и универсальный метод принятия решений в пространстве критериев «стоимость - эффективность». Была написана информационная система для получения простого, универсального и максимально обоснованного метода, который позволит ЛПР, не привлекая ни какой дополнительной информации увидеть, количественную оценку степени оптимальности каждого варианта решения.

Для упрощения вычислений производится нормализация исходных данных.

В системе осуществлялся поиск оптимальных альтернатив.

В ходе вычислений жесткого рейтинга исключаются заведомо неоптимальные варианты. Что помогает ЛПР принять решение.

Так же для того чтобы показать насколько далеко оптимальная альтернатива ушла от неоптимальных, производится вычисление мягкого рейтинга.

3.3 Диаграммы и основные интерфейсы

3.3.1 Диаграмма вариантов использования

Диаграмма вариантов использования описывает функциональное назначение системы. Она является исходным концептуальным представлением системы и строится с целью:

- определить общие границы и контекст моделируемой предметной области;

- сформировать общие требования к функциональному поведению и интерфейсу системы;

- подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков и заказчиков - пользователей системы.

В диаграмму вариантов использования входят актанты (actors), варианты использования (use case) и ассоциации (association) [7].

Диаграмма вариантов использования разрабатываемой системы представлена на рисунке 8. Система содержит два актанта: ЛПР, администратор БД. Администратор БД имеет доступ к данным пользователя, содержащимся в БД. Он может добавить пользователя, редактировать данные пользователя и удалять пользователя. ЛПР доступно ввести данные задачи, решить задачу и просмотреть свои сохраненные задачи и удалять их.

Рисунок 8 - Диаграмма вариантов использования

3.3.2 Диаграмма сущностных классов

Диаграмма сущностных классов для реализуемой системы представлена на рисунке 9. Класс-сущность (entityclass) -- объекты сущностных классов представляют собой блоки длительно хранимой информации, используемые для организации баз данных и знаний, файловых систем хранения, данных различной логической структуры;

В основном в этих классах развит атрибутный раздел, однако имеется небольшое число операций контроля ограничений целостности, как стандартных, так и специфичных для данной предметной области [7].

Диаграмма сущностных классов, по сути, это представление основных классов в БД.

Рисунок 9 - Диаграмма сущностных классов

3.3.3 Диаграмма граничных классов

Диаграмма граничных классов для реализуемой системы представлена на рисунке 10. Граничные классы (boundary): объекты этих классов предназначены для организации взаимодействия системы с актантом (внешним пользователем), они реализуют интерфейсы системы с внешней средой и различными пользователями. Основным содержанием класса являются операции [8].

Рисунок 10 - Диаграмма граничных классов

3.3.4 Диаграмма классов управления

Диаграмма сущностных классов, по сути, это представление основных классов в БД. Классы управления (control): объекты этих классов являются активными, берущими на себя управления и организацию вычислительных процессов; чаще всего это стандартные компоненты операционных систем и систем управления базами данных (СУБД), таймеры, координаторы и т.п. [7].

Диаграмма классов управления представлена на рисунке 11.

Рисунок 11 - Диаграмма классов управления

3.3.5 Диаграмма компонентов

Диаграмма компонентов - диаграмма, на которой изображены типы компонентов и зависимости между ними.

Компонент реализованной системы - это относительно независимая функциональная часть системы, которая выполняет самостоятельную функцию, и обычно реализуются в виде отдельного файла или определения.

Основными графическими элементами диаграммы компонентов являются компоненты, интерфейсы и зависимости между ними.

Компонентами являются программные модули, в том числе библиотечные модули и стандартные программные системы (операционные системы, СУБД), а также файлы документации и таблицы базы данных [8].

Компоненты так же, как и классы, группируются в пакеты. Состав и обозначения компонентов зависят от выбранной среды программирования.

Диаграмма компонентов разрабатывается для следующих целей:

- Визуализации общей структуры исходного кода программной системы;

- Спецификации исполнимого варианта программной системы;

- Обеспечения многократного использования отдельных фрагментов программного кода;

- Представления концептуальной и физической схем баз данных.

Диаграмма компонентов разработанной системы приведена на рисунке 12, она отражает компоненты системы и связи между ними.

В таблице 6 дано краткое описание основных компонентов системы.

Таблица 6 - Основные классы системы

Рисунок 12 - Диаграмма компонентов

3.3.6 Диаграмма развертывания

Диаграмма развёртывания - это завершающая диаграмма технологии UML. Она предназначена для визуализации элементов и компонентов программы, существующих лишь на этапе ее исполнения (runtime). При этом представляются только компоненты-экземпляры программы, являющиеся исполняемыми файлами или динамическими библиотеками. Те компоненты, которые не используются на этапе исполнения, на диаграмме развертывания не показываются. Так, компоненты с исходными текстами программ могут присутствовать только на диаграмме компонентов. На диаграмме развертывания они не указываются.

Диаграмма развёртывания - это завершающая диаграмма технологии UML. Она показывает общее развертывание компонентов системы на технических узлах системы и служит для моделирования работающих узлов (аппаратных средств) и артефактов, развёрнутых на них.

Под техническим узлом понимается автоматическое рабочее место, персональное рабочее место клиента, серверный узел нижнего и верхнего уровней, отдельный набор технических средств. [8].

Диаграмма развертывания разработанного модуля представлена на рисунке 13.

Рисунок 13 - Диаграмма развертывания

3.3.7 Основные интерфейсы. Описание контрольного примера

После запуска системы на экране появится окно авторизации (рисунок 4).

Рисунок 14 - Окно авторизации

Права доступа к программному комплексу разграничены на два вида пользователей. Для того чтобы войти в систему нужно авторизоваться как ЛПР или Администратор. Для того чтобы решить задачу двухкритериальной оптимизации, нужно пройти авторизацию, под правами ЛПР. Для этого администратор БД должен зарегистрировать пользователя с правами ЛПР.

При успешной авторизации администратора БД откроется окно «Справочник пользователей» (рисунок 15).

Рисунок 15 - Справочник пользователей

Администратору БД предоставлены четыре функции: редактировать данные пользователей, добавить пользователя, удалить пользователя, выйти из справочника. При нажатии на кнопку «Добавить» добавляется строка ввода данных нового пользователя (рисунок 16).

Рисунок 16 - Регистрация нового пользователя

При нажатии на кнопку «Выход» система закрывает окно «Справочник пользователя» и открывает окно «Авторизация». Администратор БД передает пользователю данные его логина и пароля.

При успешной авторизации ЛПР откроется главное окно ЛПР (рисунок 17).

Рисунок 17 - Главное окно ЛПР

ЛПР предоставлены четыре функции: просмотреть справку, просмотреть список решенных задач, создать новую задачу, выйти из системы перейдя на главное окно OC. При нажатии на кнопку «Новая задача» откроется окно «Новая задача» (рисунок 18).

Рисунок 18 - Ввод и редактирование данных задачи

В окне «Новая задача» ЛПР вводит имя задачи, имена двух критериев, название альтернатив и их числовые данные по критериям добавляет редактирует и удаляет строки ввода альтернатив также для каждого столбца критериев выбирает MAX или MIN, может просмотреть справку и вернутся на главное окно ЛПР. По окончанию ввода нажимает кнопку «Готово» система проверит заполнение полей, произведет вычисления и откроет окно «Результат решения» (рисунок 19).

Рисунок 19 - Результат решения

ЛПР предоставлены пять функции: сохранить задачу, просмотреть диаграмму, просмотреть график, закрыть окно результат решения перейдя на главное окно ЛПР, отменить решение возвратившись к окну новая задача. В окне ЛПР просматривает результат. При нажатии на кнопку «График» открывается окно «График» (рисунок 22). При нажатии на кнопку «Диаграмма Шанса оптимальности» открывается окно «Диаграмма Шанса оптимальности» (рисунок 20). При нажатии на кнопку «Диаграмма Мягкий рейтинг» открывается окно «Диаграмма Мягкий рейтинг» (рисунок 21).

Рисунок 20 - Диаграмма Шанса оптимальности

Рисунок 21 - Диаграмма Мягкий рейтинг

Рисунок 22 - График оптимальности альтернатив по критериям «Топливная эффективность» и «Масса груза, т.»

При нажатии на кнопку «Сохранить» открывается окно «Сохранить» (рисунок 23). Система сохраняет данные задачи и результат решения в БД.

Рисунок 23 - Окно результата сохранения

информационная система двухкритериальная оптимизация

При нажатии на кнопку «Закрыть» открывается окно «Главное окно ЛПР». При нажатии на кнопку «Решенные задачи» открывается окно «Решенные задачи» (рисунок 24).

Рисунок 24 - Список сохраненных задач

ЛПР предоставлены три функции: просмотреть результат задачи, удалить задачу, вернутся на главное окно ЛПР.

3.3.8 Руководства пользователя

Данный документ формируется IT-специалистом, или функциональным специалистом, или техническим писателем в ходе разработки рабочей документации на систему и ее части на стадии «Рабочая документация».

Документ «Руководство пользователя» относится к пакету эксплуатационной документации. Основная цель руководства пользователя заключается в обеспечении пользователя необходимой информацией для самостоятельной работы с программой или автоматизированной системой.