Дипломная работа: Предпроектный анализ

А2: Справка

А2.1: Эксперт нажимает кнопку «Справка» расположенную в главном окне приложения.

А 2.2: Выполняется вариант использования «Справка».

А3: Выход

А3.1.: Эксперт нажимает кнопку «Выход».

А3.2.:Система завершает работу приложения, закрывает главное окно приложения и выводит на экран рабочий стол ОС.

А4: Отчет о частоте использования параметров.

А4.1:Эксперт нажимает кнопку «Отчет о частоте использования параметров» расположенную в главном окне приложения.

А4.2: Выполняется вариант использования «Формировать отчет о частоте использования параметров».

А5: Отчет о средней оценке приемов.

А5.1:Эксперт нажимает кнопку «Отчет о средней оценке приемов» расположенную в главном окне приложения.

А5.2: Выполняется вариант использования «Формировать отчет о средней оценке приемов».

А6: Работать с параметрами ТП.

А6.1.: Эксперт нажимает кнопку «Работать с параметрами ТП» расположенную на окне «Редактирование матрицы Альтшуллера».

А6.2.: Выполняется вариант использования «Работать с параметрами ТП».

A7: Работать с приемами устранения ТП.

А7.1.:Эксперт нажимает кнопку «Работать с параметрами устранения ТП» расположенную на окне «Редактирование матрицы Альтшуллера».

А7.2.: Выполняется вариант использования «Работать с параметрами устранения ТП».

A8: Добавить прием.

А8.1.: Эксперт нажимает кнопку «Добавить прием», расположенную на окне «Работа с приемами».

А8.2.:Система выводит на экран окно для ввода названия приема. После чего эксперт вводит название приема в редактируемое поле ввода и нажимает кнопку «Ок».

А 8.3: Система сохраняет введенный прием и добавляет его в конец списка расположенного на окне «Работа с приемами».

A9: Удалить выбранный.

А9.1:Эксперт выбирает необходимый для удаления прием из списка приемов, расположенных на окне «Работа с приемами».

А9.2.:Выбрав нужный прием, эксперт нажимает кнопку «Удалить выбранный», расположенную на окне «Работа с приемами».

А9.3:Система удаляет данный прием из списка приемов.

Вариант использования завершается.

3.3 Диаграммы классов

3.3.1 Диаграмма сущностных классов

Диаграмма сущностных классов для реализуемой системы представлена на рисунке 5. Объекты этих 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.

Главными сущностями разработанного программного комплекса являются: «Пользователь», «Список задач», «Параметры из списка задач», «Оценки», «Приемы», «Примеры из списка задач», «Параметр улучшен», «Параметр ухудшен», «Альтшуллер».

Рисунок 5 - Диаграмма сущностных классов

3.3.2 Диаграмма граничных классов

Объекты граничных классов реализуют интерфейсы системы с внешней средой и различными пользователями. На рисунке 3 представлена диаграмма граничных классов. Для того чтобы попасть в главное окно приложения, нужно пройти авторизацию, ввести логин и пароль. Для добавления, редактирования и удаления информации в справочниках имеют доступ эксперт и администратор. Если система не понятна для пользователя, он может активировать справку о системе. Все классы данной диаграммы представлены стереотипом «boundary». Класс «Форма авторизации» связан с классами «Главное окно приложения», «Сообщение об ошибке» посредством отношения «зависимость». Класс «Главное окно приложения» связан с классами «Окно справочника пользователей», «Окно работы с задачами по устранению ТП», «Окно справочников», «Окно справки» посредством отношения зависимость.

Рисунок 6 - Диаграмма граничных классов

3.3.3 Диаграмма классов управления

На рисунке 7 представлена диаграмма класса управления, объекты этих классов являются активными, берущими на себя управление и организацию вычислительных процессов; чаще всего это стандартные компоненты операционных систем и систем управления базами данных (СУБД), таймеры, координаторы и т.п.

На рисунке 7 изображена диаграмма классов управления. Все классы данной диаграммы имеют стереотип «control». Класс «Менеджер приложения» связан с классами «Менеджер СУБД» и «Менеджер ОС» посредством отношения «зависимость».

Рисунок 7 - Диаграмма классов управления

3.4 Схема алгоритма изменения приемов устранения технических противоречий

На отображенной на рисунке 8 блок-схеме, происходит вход в систему с помощью логина и пароля. В случае неверно указанных данных, пользователю предлагается попробовать еще раз. Затем открывается окно справочники, в котором открывается окно справочника приемов. Происходит выбор требуемого для изменения приема и вводится новое описание, после чего оно сохраняется.

Рисунок 8 - Схема алгоритма изменения приемов устранения ТП

3.5 Логическая структура БД

Логический уровень - это абстрактный взгляд на данные, на нем данные представляются так, как выглядят в реальном мире, и могут называться так, как они называются в реальном мире, например «Автор», «Издательство» или «Авторский гонорар». Объекты модели, представляемые на логическом уровне, называются сущностями и атрибутами (подробнее о сущностях и атрибутах будет рассказано ниже). Логическая модель данных может быть построена на основе другой логической модели, например на основе модели процессов. Логическая модель данных является универсальной и никак не связана с конкретной реализацией СУБД [9].

На рисунке 9 изображена разработанная логическая модель базы данных.

В результате анализа предметной области и, исходя из поставленных

задач, для функционирования ИС было выделено девять сущностей: «Пользователь», «Список задач», «Параметры из списка задач», «Приемы из списка задач», «Оценки», «Параметр улучшен», «Параметр ухудшен», «Альтшуллер», «Приемы».

10. Пользователь - предназначена для хранения логинов и паролей пользователей и прохождения ими авторизации.

Атрибуты: id пользователя (PK), логин, пароль, права

11. Список задач - предназначена для хранения списка задач для определенных пользователей.

Атрибуты: id задачи, имя задачи, id пользователя.

12. Параметры из списка задач - предназначена для хранения для каждой задачи список параметров с их оценками за выбранную задачу.

Атрибуты: id задачи, id параметров ухудшенных, id параметров улучшенных.

13. Приемы из списка задач - предназначена для хранения для каждой задачи список приемов с их оценками за выбранную задачу.

Атрибуты: id задачи, id приема, id оценки.

14. Оценки - предназначена для хранения названия и веса оценок приемов.

Атрибуты: id оценки, имя оценки, значение оценки.

15. Параметр ухудшен - предназначена для хранения списка всех параметров, которые ухудшаются.

Атрибуты: id параметра, имя параметра.

16. Параметр улучшен - предназначена для хранения списка всех параметров, которые улучшаются.

Атрибуты: id параметра, имя параметра.

17. Альтшуллер - предназначена для хранения матрицы Г.С. Альтшуллера.

Атрибуты: id параметров ухудшенных, id параметров улучшенных, id приема.

18. Приемы - предназначена для хранения списка всех приемов и пути к файлу с их описанием.

Атрибуты: id приема, имя приема, путь к приему.

Рисунок 9 - Логическая структура базы данных

4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТА

4.1 Архитектура и платформа реализации

4.1.1 Описание архитектуры

Процесс проектирования архитектуры программного обес-печения состоит в проектировании структуры всех его ком-понент, функционально связанных с решаемой задачей, включая сопряжения между ними и требования к ним.

Архитектура программного обеспечения в традиционном смысле включает определение всех модулей программ, их иерархии и сопряжения между ними и данными.

В данной информационной системе была использована автономная архитектура. Поскольку данная система может быть использована в учебном процессе факультета информационных систем и технологий, целесообразнее было выбрать данную архитектуру. Также она была выбрана из-за удобства её использования, минимальных затрат и экономичности.

4.1.2 Библиотека Qt 5.5.1

Qt -- кросс платформенный инструментарий разработки ПО на языке программирования C++. Qt позволяет запускать написанное с его помощью ПО в большинстве современных операционных систем путем простой компиляции программы для каждой ОС без изменения исходного кода. Включает в себя все основные классы, которые могут потребоваться при разработке прикладного программного обеспечения, начиная от элементов графического интерфейса и заканчивая классами для работы с сетью, базами данных и XML. Qt является полностью объектно-ориентированным, легко расширяемым и поддерживающим технику компонентного программирования [10].

4.1.3 СУБД Microsoft Office Access 2007

MSAccess--реляционная СУБД корпорации Microsoft входящий в пакет программ MSOffice. Access включает связанные запросы, связь с внешними таблицами и базами данных. Благодаря встроенному языку VBA, в самом Access можно писать приложения, работающие с базами данных.

4.1.4 Язык программирования C++

C++ -- компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения. Поддерживает такие парадигмы программирования как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование, обеспечивает модульность, раздельную компиляцию, обработку исключений, абстракцию данных, объявление типов (классов) объектов, виртуальные функции.

Стандартная библиотека включает, в том числе, общеупотребительные контейнеры и алгоритмы. C++ сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. В сравнении с его предшественником -- языком C,-- наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования. C++ широко используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений (игр). Существует множество реализаций языка C++, как бесплатных, так и коммерческих и для различных платформ. Например, на платформе x86 это GCC, Visual C++, Intel C++ Compiler, Embarcadero (Borland) C++ Builder и другие. C++ оказал огромное влияние на другие языки программирования, в первую очередь на Java и C#. Синтаксис C++ унаследован от языка C. Одним из принципов разработки было сохранение совместимости с C. Тем не менее, C++ не является в строгом смысле надмножеством C; множество программ, которые могут одинаково успешно транслироваться как компиляторами C, так и компиляторами C++, довольно велико, но не включает все возможные программы на C [11].

4.1.5 Инструмент моделирования StarUML

StarUML - это UML инструмент, программное приложение , которое поддерживает некоторые или все нотации и семантику, связанную с унифицированного языка моделирования (УЯМ), который является отраслевым стандартом общего назначения моделирование язык для разработки программного обеспечения.

4.2 Физическая структура БД

Физическая модель данных зависит от конкретной СУБД, фактически являясь отображением системного каталога. В физической модели содержится информация обо всех объектах БД. Поскольку стандартов на объекты БД не существует (например, нет стандарта на типы данных), физическая модель зависит от конкретной реализации СУБД. Следовательно, одной и той же логической модели могут соответствовать несколько разных физических моделей. Если в логической модели не имеет значения, какой конкретно тип данных имеет атрибут, то в физической модели важно описать всю информацию о конкретных физических объектах - таблицах, колонках, индексах, процедурах и т. д. На рисунке 10 изображена разработанная физическая структура базы данных.

Рисунок 10 - Физическая структура базы данных

4.3 Расчет комплекса технических средств (КТС)

4.3.1 Расчёт требуемых ресурсов внешней памяти

По формуле (1) был проведен расчёт ресурсов внешней памяти.

, Гбайт, (1)

где V_ВП - общий объем внешней памяти, Гбайт;

V_ОС - объем внешней памяти, занимаемый операционной системой, Гбайт;

V_СУБД - объем внешней памяти, требуемый занимаемый СУБД, Гбайт;

V_данных - объем внешней памяти занимаемый программными модулями, Гбайт;

V_{программы} - объем внешней памяти, занимаемый программными модулями, Гбайт;

V_ОС - объем внешней памяти, по паспорту для операционной системы windows 7 x64 - 20 гб;

V_СУБД - объем внешней памяти, требуемый для хранения файлов СУБД по паспорту для MS access 2007 - 2 гб;

В таблице 2 показан расчёт максимального объема базы данных.

Таблица 2 - Расчет объёма БД