Алгебраїчний метод побудови та аналізу структурно-логічних моделей предметних областей інформаційних систем - Автореферат

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна УДК 004.422/.942 Алгебраїчний метод побудови та аналізу структурно-логічних моделей предметних областей інформаційних систем 01.05.02 - математичне моделювання та обчислювальні методи АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Семенова Тетяна Вікторівна Харків-2007 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Харківському національному університеті імені В.Н. Каразіна, Міністерство освіти і науки України. Вчений секретар спеціалізованої вченої ради С.І. Шматков Загальна характеристика роботи Актуальність теми дисертаційної роботи. Для вирішення цих проблем існує чимало засобів, серед яких впровадження нових методик розробки програмних систем, використання удосконалених моделей оцінки робіт, виразні мови моделювання тощо. У даний час розроблено досить багато засобів моделювання інформаційно-логічної структури предметних областей - базового процесу, що відбувається на етапі аналізу предметної області та специфікації вимог. Робота над дисертацією проводилася автором на кафедрі теоретичної та прикладної інформатики Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна в межах науково-дослідної теми “Розробка евристичних концептуальних моделей адаптаційних механізмів різної природи” (ДР № 0105U000706) та проекту TEMPUS TACIS “UnIT-Net - інформаційні технології в мережі університетського управління” (проект MP-JEP-23010-2002, ДР № 1515). Предметом дослідження є алгебраїчний метод представлення й аналізу структурно-логічних моделей предметних областей у процесі розробки інформаційних систем. Для досягнення поставленої мети дослідження в роботі сформульовані такі задачі: - провести порівняльний аналіз існуючих засобів моделювання інформаційно-логічної структури предметних областей; - розробити математичний апарат моделювання, призначений для формалізації представлення й аналізу структурно-логічних моделей предметних областей; - розробити метод представлення структурно-логічної моделі предметних областей (напівсхем) за допомогою структур даних, що базуються на реляційній моделі даних; - формалізувати поняття структурного шаблону і розробити метод виявлення структурних шаблонів у структурно-логічних моделях предметних областей; - розробити метод генерації схеми бази даних, що відповідає структурно-логічній моделі предметної області; - розробити прототип програмного комплексу, призначений для підтримки процесу моделювання інформаційно-логічної структури предметних областей. У межах поставленої задачі одержано наступні наукові результати: а) вперше на основі теорії множин та теорії категорій і функторів запропоновано нову математичну модель інформаційно-логічної структури (структурно-логічну модель) предметної області інформаційної системи - напівсхему, а також розроблено і математично обґрунтовано сукупність формалізованих операцій її побудови і верифікації, що дозволяє підвищити ефективність розробки інформаційної системи за рахунок зменшення кількості помилок на етапі аналізу її предметної області і специфікації вимог; б) вперше розроблено метод еквівалентного перетворення напівсхеми в структуру даних, що базується на реляційній моделі, що дозволило застосувати реляційну базу даних як сховище даних напівсхем, а реляційну алгебру - як мову описання алгоритмів верифікації останніх; в) набуло подальшого розвитку моделювання методом композиції типових моделей завдяки формалізації поняття структурного шаблону в межах інформаційно-логічної структури предметної області, що дозволило підвищити ефективність розробки інформаційних систем за рахунок повторного використання на етапі аналізу предметної області та специфікації вимог заздалегідь спроектованих і верифікованих типових структурно-логічних моделей; г) вдосконалено процес перетворення структурно-логічної моделі предметної області в модель структури даних сховища інформаційної системи за рахунок розробки і обґрунтування алгоритмічно реалізованих методів відображення напівсхем в схему реляційної бази даних.