Необходимость применения систем электронного документооборота. Выводы по ценам, функциональным возможностям, сегментации рынка. Схема обработки информации автоматизированной системой. Нормативно-справочная информация для системы, структура алгоритмов.
Аннотация к работе
1.1 Обоснование необходимости применения систем электронного документооборота 1.4 Обоснование необходимости разработки Расчет стоимости разработки комплексной информационной автоматизированной системы "кафедра" 7.2.1 Расчет основной заработной платы разработчиков 7.2.3 Расчет дополнительной заработной платы разработчиковОбозначения и сокращения ППС профессорско-преподавательский состав УВП учебно-вспомогательный персоналСовременный порядок ведения дел на предприятиях и в организациях требует большого объема работы с документами. Понятие электронного документа включает в себя не просто файл (набор символов, слов, таблиц, диаграмм, изображений и мультимедийных данных), а целую совокупность таких файлов разных типов - составных частей документа, правила их обработки, связи с другими электронными документами, информацию о маршруте движения документа и многое другое. В таком виде документ становится базой построения системы электронного документооборота - системы, организующей полный жизненный цикл документа, начиная от регистрации и заканчивая списанием в архив. Автоматизация документооборота предприятия позволяет повысить исполнительскую дисциплину, что осуществляется за счет улучшения контроля исполнения поручений по документам. Конечно, можно организовать документооборот следующим образом: посылать поручения и распоряжения, связанные с документами, по электронной почте, затем, отфильтровывая их определенным образом, получать статистику по документу, исполнению задания или по выполнению распоряжения определенными лицами, но при этом, как правило, достаточно сложно эффективно следить за исполнением работ по документу, организовать автоматическую рассылку уведомлений и напоминаний при работе с документом, невозможно быстро и просто получить готовый отчет.
План
Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке разделов): Анализ существующих систем;
Описание постановки задач; Исследование объекта автоматизации;
Разработка структуры БД, проектирование АРМ-ов. Реализация модулей “Зав. лаб" (АРМ заведующего лабораториями), “Методист" (АРМ методиста кафедры), “Секретарь” (АРМ секретаря кафедры), “Преподаватель” (АРМ преподавателей кафедры) в виде готового ПО.
Описание алгоритмов; Описание программного обеспечения.
Обоснование и выбор технического обеспечения.
Руководство пользователя.
Расчет себестоимости разработки.
Безопасность и экологичность проекта.
Перечень графического материала (с указанием обязательных чертежей): 1) структурная схема системы;
2) структура базы данных системы;
3) дерево целей создания автоматизированной системы;
4) функции автоматизированной системы;
5) интерфейс автоматизированной системы;
6) формы ввода; презентация; демонстрационный плакат.
Консультанты по проекту: Организационно-экономическая часть - Ю.А. Опарин
Безопасность и экологичность проекта - Н.Ф. Сизенко
Дата выдачи задания “ _______ ” _________________2005 г.
Руководитель: асс., кафедры АСОИУ ______________ Анатольев А.Г.
Введение
1 Анализ существующих систем
1.1 Обоснование необходимости применения систем электронного документооборота
1.2 Выводы по ценам и функциональным возможностям
1.3 Выводы по сегментации рынка
1.4 Обоснование необходимости разработки
1.4.1 Техническая модель
1.4.2 Топологическая модель
1.4.3 Регламент и режим работы
1.4.4 Программная модель
1.4.5 Информационная модель
2. Описание постановки задач
2.1.1 Цель и назначение системы
2.2 Входная информация
2.3 Нормативно - справочная информация
2.4 Выходная информация
2.5 Требования к системе
3. Описание алгоритмов
3.1 Общие положения
3.2 Определение данных, которыми должны оперировать автоматизируемые функции
4. Описание программного обеспечения
4.1 Методы и средства разработки программного обеспечения
4.2 Выбор и обоснование выбора операционной системы
5. Обоснование и выбор технических средств
5.1 Техническое обеспечение
6. Руководство пользователя
6.1 Руководство программисту
6.2 Руководство пользователя
6.3 Руководство администратора
7. Расчет стоимости разработки комплексной информационной автоматизированной системы "кафедра"
7.1 Описание программного продукта
7.2 Расчет себестоимости разработки программного продукта
7.2.1 Расчет основной заработной платы разработчиков
7.2.2 Расчет трудоемкости методом уточненной модели
7.2.5 Расходы на приобретение дополнительных средств ВТ и ПО
7.2.6 Расходы по отладке программы
7.2.7 Контрагентские расходы
8. Безопасность и экологичность поекта
8.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте инженера
8.1.1 Микроклимат
8.1.2 Освещение рабочей зоны
8.1.3 Производственный шум
8.1.4 Электромагнитные излучения
8.1.5 Тяжесть и напряженность трудового процесса
8.2 Меры по снижению и устранению опасных и вредных факторов
8.2.1 Психофизиологические факторы
8.2.2 Мероприятия по снижению повышенного уровня шума на рабочих местах
8.2.3 Мероприятия по устранению недостаточной освещенности рабочей зоны
8.3 Расчет искусственного освещения
8.3.1 Расчет освещения в помещении люминесцентными лампами
8.3.2 Расчет общего освещения производится методом коэффициента использования светового потока при установке люминесцентных ламп для производственного помещения
9. Защита в чрезвычайных ситуациях
9.1 Понятие устойчивости объекта
9.2 Избыточное давление взрыва
9.2.2 Оценка устойчивости объекта от ударной волны и степени поражения человека
9.2.3 Степень поражения людей ударной волной
Список литературы
Генерация отчетов - создание выходных документов в виде журналов регистрации, отчетов по исполнительской дисциплине и других форм.
Средства просмотра и печати отчетов - наличие в системе встроенных средств для просмотра и печати выходных документов либо функция их экспорта (с возможным последующим редактированием) во внешнее приложение-обработчик.
Редактор отчетов - возможность задания запросов на выбор информации из базы данных и создания соответствующей этому запросу формы вывода итогового документа (отчета либо журнала).
Организация защищенного документооборота в сети
Разграничение прав доступа - задание пользователю или группе пользователей прав на чтение/модификацию для каждого документа или для выбранной номенклатуры дел.
Шифрование -передача документов и информации о поручениях в зашифрованном виде.
Веб-доступ - организация защищенного доступа к текущей информации по движению документов и к самим документам через интернет при помощи обычного браузера.
Перечень подразделений, для которых решается задача.
Система ориентирована на УЗ на уровне кафедры. Реализация модулей “Зав. лаб" (АРМ заведующего лабораториями), “Методист" (АРМ методиста кафедры), “Секретарь” (АРМ секретаря кафедры), “Преподаватель” (АРМ преподавателей кафедры) в виде готового ПО.
Техническая сущность задачи.
Данная оболочка позволяет структурировать и заметно упростить работу сотрудников кафедры. Благодаря ей ППС может всегда узнать изменение расписания занятий, вести отчетность по успеваемости студентов, оформить графики замен, УВП облегчит учет рабочей техники и комплектующих, следить за своевременным ремонтом и заменой оборудования, с учетом затрат на ПО, методист сведет в один документ планы загрузки преподавателей, секретарю позволит организовать списки студентов и информацию о преподавателях что в общем повысит производительность каждого подразделения и кафедры в целом, уменьшит утомляемость и исключит по возможности бумажную волокиту.
Разделение прав пользователей.
Для корректной работы системы и защиты от несанкционированного использования необходимо четко разделить права пользователей. Это можно осуществить с помощью системы паролей.
Пользователей системы можно разделить на правовые категории, такие как: заведующий лабораторией;
методист;
секретарь;
ППС;
администратор
Пользователи регистрируются в системе во время первого сеанса работы с ней. Они не имеют права на изменение информационной структуры системы, выше своего разрешения и на получение информации о работе в системе других пользователей.
Пользователь может: 1) создать новый документ;
2) редактировать старые документы;
4) получать отчет.
2.2 Входная информация
Входная информация для системы: расписание занятий;
информация о преподавателях;
списки МЦ на балансе кафедры;
информация о студентах.
2.3 Нормативно-справочная информация
Нормативно-справочной информацией для системы являются поля таблиц: в таблице “Студенты" поле FIO_studenta, в таблице “Сотрудники" поле FIO_sotrudnica, в таблице “Плановая загрузка” поля uch_god, fio_prep, nazv_discp, grup, semester, в таблице “Материальные ценности” поля text, sernum.
Таблица 2.1 Нормативно-справочная информация
№ п/п Наименование данных Условное наименование
1 ФИО студента FIO_studenta
2 ФИО сотрудника, FIO_sotrudnica
3 Учебный год uch_god
4 ФИО преподавателя fio_prep
5 Название дисциплины nazv_discp
6 группа grup
7 Название text
8 серия sernum
2.4 Выходная информация расписание занятий;
акты списания;
акты комплектации;
акты замены;
ведомость выдачи материальных ценностей;
ведомость выдачи канцелярских товаров;
требования для основных средств, комплектующих, МБП;
плановая загрузка преподавателей;
годовой план;
план за семестр;
карточки загрузки преподавателя;
информация о студентах;
информация о преподавателях
2.5 Требования к системе
Требования к системе в целом система должна строиться как открытая система, допускающая расширение состава реализуемых функций не более, чем на 10% от состава исходных функций;
эргономичный и интуитивно-понятный интерфейс;
развитая система пассивных подсказок.
Требования к техническому обеспечению а) техническое обеспечение должно обеспечивать корректную реализацию функций системы, а именно: сбор, обработку и хранение информации в базе данных и файловом виде, а также обмен данными между отдельными периферийными устройствами;
решение функциональных задач разрабатываемой системы в интерактивном режиме;
поддержку работы в локальной вычислительной сети и/или удаленный доступ к ней. б) техническое обеспечение должно обеспечивать безопасную для здоровья пользователя и окружающих его людей работу с системой, удовлетворять требованиям ГОСТ 12.0.003-74, 12.1 003-74, 12.1 005-74, 12.1 033-74, 12.1 004-91, 12.1 045-84, 12.1 006-84.
Требования к информационному обеспечению. время доступа к информации не более 5 секунд;
время формирования любого отчета - не более 15 секунд;
однократный ввод данных и их многократное использование;
достоверность входных и выходных данных;
наличие средств адаптации информационной базы к условиям конкретной кафедры;
наличие средств защиты данных от внешних и внутренних помех;
наличие средств, обеспечивающих развитие информационного обеспечения.
3. Описание алгоритмов
3.1 Общие положения
При первоначальной загрузке доступ к системе имеет только администратор, который, пройдя авторизацию, имеет возможность добавлять пользователей. При добавлении необходимо указать имя и фамилию пользователя, персональный логин/пароль (поля f_name, l_name, username, password) а также группу пользователя (администратор, методист, преподаватель, зав. лаб., секретарь, поле groupp). Указанная группа пользователя в дальнейшем будет определять права доступа к системе. Добавление пользователей осуществляется в таблицу “auth_users", при этом пароли шифруются стандартными средствами, что повышает защищенность системы и исключает несанкционированный доступ.
Рисунок 3.1 - Структура алгоритма.
При запуске системы пользователь изначально попадает на форму регистрации, где ему необходимо свои персональные логин/пароль. Если введенные данные имеют соответствие в таблице auth_users, то регистрация считается успешно пройденной и пользователь получает доступ для работы в системе. При вводе некорректных данных (отсутствующих в таблице auth_users логина и пароля) пользователь уведомляется об ошибке авторизации и автоматически попадает на форму регистрации для повторного ввода данных. Таким образом, осуществляется достаточная защита системы от доступа посторонних.
Рисунок 3.2 -Алгоритм авторизации.
Возможности пользователя в системе определяются присвоенной ему группой. На основании значений группы строится интерфейс системы (отображаются разрешенные элементы управления и вводятся ограничения). Таким образом, создается необходимое автоматизированное рабочее место для пользователя.
В системе четыре типа автоматизированных рабочих мест, определяемых группами пользователей.
Для группы “зав. лаб. ” предусмотрены: Администрирование подотчета.
Таблица “Сотрудники" (просмотр).
Таблица “Плановая загрузка” (просмотр).
Стандартные общедоступные элементы управления (e-mail, изменение шрифта, смена пользователя).
Общий список Добавить запись Выписать требования Ведомость выдачи канцтоваров
Ведомость выдачи материальных ценностей Комплектация Установка Замена
Рисунок 3.3 - Структура АРМ зав. лаб.
Для группы “секретарь” предусмотрены: Администрирование таблицы “Студенты".
Администрирование таблицы “Сотрудники".
Таблица “Плановая загрузка” (просмотр).
Стандартные общедоступные элементы управления (e-mail, изменение шрифта, смена пользователя).
Рисунок 3.4.Структура АРМ секретаря.
Добавить запись
Изменить запись
Удалить запись
Просмотр записей
Добавить запись
Изменить запись
Удалить запись
Просмотр записей
Для группы “методист" предусмотрены: Таблица “Студенты" (просмотр).
Таблица “Сотрудники" (просмотр).
Администрирование таблицы “Плановая загрузка".
Стандартные общедоступные элементы управления (e-mail, изменение шрифта, смена пользователя).
Добавить запись
Изменить запись
Удалить запись
Просмотр записей
Рисунок 3.5 - Структура АРМ методиста.
Для группы “преподаватель” предусмотрены: Администрирование таблицы “Студенты" (ограниченный доступ).
Стандартные общедоступные элементы управления (e-mail, изменение шрифта, смена пользователя).
Рисунок 3.6 - Структура АРМ преподавателя.
3.2 Определение данных, которыми должны оперировать автоматизируемые функции
Для каждой функции, целью которой является сбор и учет справочных сведений о ком-либо или о чем-либо, создадим отдельную таблицу и перечислим данные, которые участвуют в работе и которые необходимо хранить в этих таблицах.
Таблица - Студенты, данные которые нужны для работы: номер группы, ФИО студента, набор, успеваемость, адрес, телефоны, заметки.
Таблица - Сотрудники, данные, необходимые для работы: ФИО сотрудника, ППС/УВП, должность, ставка, разряд, адрес, телефон, ИНН, номер страхового полиса, паспортные данные, день рождения.
Таблица - Плановая загрузка, данные, необходимые для работы: учебный год, ФИО преподавателя, звание, семестр, название дисциплины, группы, лекции дн/веч, практика дн/веч, лабораторные дн/веч, консультации, зачеты дн/веч, экзамены дн/веч, посещение занятий зав. каф., производственная практика, дипломное проектирование дн/веч, аспирантура, УНИРС.
Таблица - Материальные ценности, данные, необходимые для работы: наименование, ед. измерения, внутренний номер, серийный номер, количество, стоимость, поставщик, дата приобретения, описание, категория.
Таблица - Пользователей, данные, необходимые для работы: ФИО, login, группа.
Приведем структуры таблиц.
Таблица 3.2.1 - Структура таблицы Студенты
№ п/п Наименование данных Условное наименование Тип данных Формат
1 номер группы Nomer_grupp текстовый 20 символов
2 ФИО студента FIO_studenta текстовый 150 символов
3 набор Nabor текстовый -
4 успеваемость Uspevaemost текстовый -
5 адрес adres текстовый 150 символов
6 телефоны tel_dom; tel_sot текстовый 50 символов
7 заметки Zametki текстовый 50 символов
Таблица 3.2.2 - Структура таблицы Сотрудники
№ п/п Наименование данных Условное наименование Тип данных Формат
1 ФИО сотрудника FIO_sotrudnica текстовый 150 символов
2 ППС/УВП sotrudnic текстовый -
3 должность doljnost текстовый -
4 ставка stavka текстовый -
5 разряд razryad текстовый -
6 адрес adres текстовый 150 символов
7 телефон telephon текстовый 50 символов
8 ИНН inn текстовый 50 символов
9 номер страхового полиса no_strah текстовый 50 символов
10 паспортные данные pasport текстовый 250 символов
11 день рождения birthday дата дата
Таблица 3.2.3 - Структура таблицы Плановая загрузка
№ п/п Наименование данных Условное наименование Тип данных Формат
1 учебный год uch_god текстовый 20 символов
2 ФИО преподавателя fio_prep текстовый 50 символов
3 звание zvanie текстовый 10 символов
4 семестр semestr текстовый -
5 название дисциплины nazv_discp текстовый 50 символов
6 группы grup текстовый 10 символов
7 лекции дн/веч lec_d_v текстовый 10 символов
8 практика дн/веч pr_d_v текстовый 10 символов
9 лабораторные дн/веч lab_d_v текстовый 10 символов
10 консультации kons текстовый 10 символов
11 зачеты дн/веч zach_d_v текстовый 10 символов
12 экзамены дн/веч ex_d_v текстовый 10 символов
13 посещение занятий зав. каф. pos_zan_zk текстовый 10 символов
14 производственная практика proiz_prac текстовый 10 символов
15 дипломное проектирование дн/веч proiz_prac текстовый 10 символов
16 аспирантура aspir текстовый 10 символов
17 УНИРС unirs текстовый 10 символов
Таблица 3.2.4 - Структура таблицы Материальные ценности
№ п/п Наименование данных Условное наименование Тип данных Формат
1 наименование text текстовый 50 символов
2 ед. измерения units текстовый 50 символов
3 внутренний номер intnum текстовый 50 символов
4 серийный номер sernum текстовый 50 символов
5 количество count текстовый 50 символов
6 стоимость coast текстовый 50 символов
7 поставщик dealer текстовый 50 символов
8 дата приобретения date_now дата дата
9 описание desc текстовый 50 символов
10 категория category текстовый 50 символов
Таблица 3.2.5 - Структура таблицы Пользователей
№ п/п Наименование данных Условное наименование Тип данных Формат
1 ФИО FIO текстовый 30 символов
2 login login текстовый 30 символов
3 группа grup текстовый 30 символов
4. Описание программного обеспечения
4.1 Методы и средства разработки программного обеспечения
Так как важной частью разрабатываемого программного продукта является БД, проведем краткий обзор наиболее распространенного программного обеспечения в этой области.
В зависимости от местоположения отдельных частей СУБД различают локальные и сетевые. Все части локальной СУБД размещаются на компьютере пользователя БД. Чтобы с разрабатываемой системой обучения одновременно могло работать несколько пользователей, например, в пределах кафедры, каждый пользовательский компьютер должен иметь свою копию системы. Тогда возникает проблема синхронизации копий данных.
К сетевым относятся файл-серверные, клиент-серверные и распределенные СУБД.
В файл-серверных СУБД все данные размещаются на одной достаточно мощной машине - файл-сервере. Безусловным достоинством СУБД этого типа является относительная простота ее создания и обслуживания. Между локальными и файл-серверными вариантами СУБД нет особых различий, так как в них все части собственно СУБД (кроме данных) находятся на компьютере клиента. Недостатком файл-серверных систем является значительная нагрузка на сеть. СУБД этого типа могут успешно использоваться в небольших локальных сетях с числом клиентских мест до нескольких десятков. Следовательно, они прекрасно подходят для использования в учебных компьютерных лабораториях, где число машин обычно не превышает двух десятков.
Клиент-серверные системы значительно снижают нагрузку на сеть, так как клиент общается с данными через специализированного посредника - сервер БД, который размещается на машине с данными. Серверы БД представляют собой относительно сложные программы. К ним относятся Microsoft SQL Server, Sybase SQL Server, Oracle, DB2, INTERBASE и т.д. Клиент-серверные СУБД масштабируются до сотен и тысяч клиентских мест. Так как разрабатываемая система создается для кафедры, такой масштаб не требуется и нет смысла разрабатывать довольно сложный клиент-сервер.
Распределенные СУБД - это вообще явление глобальное, содержащее несколько десятков и сотен серверов, обслуживающее десятки и сотни тысяч клиентских мест.
Итак, система обучения языкам программирования разрабатывается как файл-серверная СУБД. Так как программный продукт рассчитан на использование в учебных лабораториях, где, как правило, имеется в наличии до двух десятков ЭВМ, то его можно установить на наиболее мощной ЭВМ, которая будет файл-сервером.
В качестве средства разработки программной оболочки автоматизированной системы документооборота выбрано PHP 4. Его достоинства перечислены ниже.
Итак, для создания программного комплекса используются следующие методы и средства ПО: Предлагаемый комплекс программ позволяет запустить полноценный веб-сервер Apache с поддержкой PHP, Perl и сервер MYSQL на машине, работающей под управлением MS Windows 95/98/Me/NT/2000/XP. Как правило, при установке не требуется никакой настройки, комплекс может использоваться даже неподготовленными пользователями. Тем не менее, он может найти применение не только для обучения азам веб-программирования, но и для отладки интерактивных сайтов, программ, использующих базу данных MYSQL, написанных на языках PHP и Perl.
Основные отличия комплекса то аналогів.
1. Модульность и расширяемость. Нет необходимости выкачивать многомегабайтные дистрибутивы отдельных компонентов. Базовая версия предлагаемого комплекса Apache PHP Perl MYSQL имеет размер всего около 1.9Мб и при этом полностью функционален. В случае необходимости Вы можете докачать с сайта разработчиков дополнительные комплекты, содержащие интерпретатор Perl с различными модулями, библиотеки, расширяющие возможности PHP и обеспечивающими работу с архивами, графикой, базами данных, отличными от MYSQL и т.д.
2. Компоненты комплекса уже сконфигурированы для работы Конечно, для оптимизации работы и включения дополнительных возможностей необходимо редактировать конфигурационные файлы, но базовые возможности доступны сразу же после установки! В состав пакета включен также установщик, который значительно упрощает процедуру конфигурирования при "переезде" пакета в другую директорию.
3. Программы, входящие в состав комплекса, написаны различными разработчиками; их особенности иногда могут затруднить совместное функционирование этих продуктов. Возможны также принципиальные различия различных версий одной и той же программы, что зачастую затрудняет установку и настройку. Компоненты предлагаемого пакета конфигурировались и тестировались для обеспечения полноценной работы в составе комплекса.
4. PHP работает в качестве модуля веб-сервера Apache, что позволяет отлаживать программы авторизации пользователей и открывает доступ к ряду дополнительных возможностей. Необходимо отметить, что сторонними разработчиками чаще всего предлагается работать с интерпретатором PHP как CGI-программой, что несколько ограничивает возможности. Наш пакет предусматривает такую возможность, но штатным режимом все же является режим функционирования как модуля Apache, что наиболее распространено на платформе UNIX.
Состав комплекса.
Состав базового комплекта: 1. Apache: выполняемые файлы, дистрибутивные и адаптированные конфигурационные файлы.
2. PHP: выполняемые файлы, модуль для веб-сервера Apache, дистрибутивный и адаптированный конфигурационный файл, библиотека GD - пока без поддержки формата GIF.
3. MYSQL выполняемые файлы, файлы сообщений об ошибках на русском и английском, база данных mysql.
4. Панель управления базой данных MYSQL - PHPMYADMIN, а также скрипт, упрощающий добавление нового пользователя MYSQL.
5. Perl: выполняемые файлы, модули отсутствуют.
6. Отладочная "заглушка" для sendmail (/usr/sbin/sendmail), не отправляющая письма, а записывающая их в файл /tmp/! sendmail. txt.
7. Система автоматического поиска виртуальных хостов и обновления системного файла hosts, а также конфигурации Apache. Благодаря ей добавление нового виртуального хоста (или домена третьего уровня) заключается в простом создании каталога в /home (см. по аналогии с уже существующими хостами) и перезапуске комплекса. Все изменения вносятся в конфигурационные и системные файлы автоматически, но вы можете управлять этим процессом при помощи механизма шаблонов хостов.
На официальном сайте доступны дополнения, расширяющие возможности базового комплекта: PHP версии 3 в виде CGI-программы;
модули и документация для Apache;
модули и документация для PHP;
модули и документация Perl;
сервер MYSQL с поддержкой транзакций, документация;
модули поддержки технологии Parser;
другие популярные модули.
Версии программ, входящих в состав комплекса
Apache 1.3.27 (октябрь 2002 г)
PHP 4.3 0 (30 декабря 2002)
PHPMYADMIN 2.3 0 (август 2002 г)
MYSQL 3.23.53 (ноябрь 2002 г)
ACTIVEPERL 5.6.1.631 (январь 2002 г)
Выбор СУБД.
Во всей истории вычислительной техники можно проследить две основных области ее использования. Первая область - применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Развитие этой области способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур ЭВМ.
Вторая область - это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах. В самом широком смысле информационная система представляет собой программно-аппаратный комплекс, функции которого состоят в надежном хранении информации в памяти компьютера, выполнении специфических для данного приложения преобразований информации и/или вычислений, предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Обычно такие системы имеют дело с большими объемами информации, и эта информация имеет достаточно сложную структуру.
Вторая область использования вычислительной техники возникла несколько позже первой. Это связано с тем, что на заре вычислительной техники возможности компьютеров по хранению информации были очень ограниченными.
Но поскольку в информационных системах требуется поддержка сложных структур данных, эти индивидуальные средства управления данными составляли существенную часть информационных систем, практически повторяясь (как программные компоненты) от одной системы к другой. Стремление выделить общую часть информационных систем, ответственную за управление сложно структурированными данными явилось первой побудительной причиной создания СУБД, которая, возможно, могла бы представлять некоторую общую библиотеку программ, доступную каждой информационной системе.
Однако очень скоро стало понятно, что невозможно обойтись такой общей библиотекой программ, реализующей над стандартной базовой файловой системой более сложные методы хранения данных.
Согласованность данных является ключевым понятием баз данных. На самом деле, если информационная система поддерживает согласованное хранение информации в нескольких файлах, можно говорить о том, что она поддерживает базу данных. Если же некоторая вспомогательная система управления данными позволяет работать с несколькими файлами, обеспечивая их согласованность, можно назвать ее системой управления базами данных. Уже только требование поддержания согласованности данных в нескольких файлах не позволяет обойтись библиотекой функций: такая система должна обладать некоторыми собственными данными (метаданными) и даже знаниями, определяющими целостность данных.
По логическому представлению структуры данных СУБД делятся на несколько типов: реляционные, сетевые и иерархические. Главная характеристика, определяющая тип - это используемое представление данных.
Иерархические модели.
Основной структурой в иерархических моделях данных является "дерево". Особенности такого представления в наличии корня - единственной точки входа в дерево, и что каждый порожденный узел имеет только одного родителя. Недостатком этой системы является высокая избыточность. Одна запись БД - это совокупность деревьев. Через эту структуру нельзя построить отношение N: N (многие-ко-многим).
Сетевые модели.
Основной структурой в сетевых моделях данных является "сеть". При таком представлении существует несколько входов в сеть - неоднозначность доступа к данным. Особенности такого представления: один или несколько узлов могут иметь больше одного родителя; время доступа изменяется в зависимости от исходного входа. Время доступа в сетевой структуре может быть больше, чем в иерархической структуре.
Недостатком обеих этих структур является то, что при добавлении новых вершин или установлении новых связей возникают проблемы выгрузки данных из базы, перегенерации полностью структуры, загрузка данных обратно в базу. При этом возникает вероятность потерять данные при обратной загрузке.
Основными недостатками дореляционных баз данных были: сложность организации внутренней структуры данных и, как следствие, сложность использования, а также зависимость прикладных систем от этой организации и их перегруженность методами доступа к данным. Все это привело к возникновению новой архитектуры баз данных - реляционной.
Реляционные модели.
В основе структуры данных реляционной модели лежит мощный аппарат реляционной алгебры, реляционного исчисления и теории нормализации. При проектировании реляционной модели БД используется понятия ER-модели: сущность - объект, атрибут - свойства и связь.
Реляционные модели представляют собор набор двумерных таблиц, каждая из которых состоит из строк (записей) и столбцов (полей). Записи содержат сведения об однотипных объектах. Конкретные данные находятся на пересечении столбца и строки таблицы. Данные в таблице должны удовлетворять следующим принципам: каждое значение, находящееся на пересечении столбца и строки должно быть атомарным, то есть не расчленяемым на множество значений;
значения данных в одном и том же столбце должны принадлежать к одному и тому же типу, доступному для использования в данной СУБД;
каждая запись в таблице уникальна, то есть не существует двух записей с полностью совпадающим набором значений ее полей;
каждое поле имеет уникальное имя;
последовательность записей в таблице несущественна;
последовательность полей также не имеет значения.
Несмотря на то, что строки таблиц считаются неупорядоченными, любая система управления базами данных позволяет сортировать строки и столбцы в выборках из нее нужным пользователю способом. Поскольку последовательность столбцов в таблице несущественна, то обращение к ним производится по имени. И эти имена должны быть уникальны для таблицы, но не для всей базы данных. Идентификация строки в таблице осуществляется при помощи специального поля таблицы, содержащего уникального значение для каждой строки - первичного ключа.
Достоинство реляционных СУБД, обеспечившее им высокую популярность, заключается в не функциональности языка запросов. Это означает, что в запросе формулируется не то, как надо найти данные, а что надо найти. Наиболее известными программными продуктами в области СУБД являются RDBMS Oracle (производитель - Oracle Corporation) и Microsoft SQL Server (производитель - Microsoft).
Oracle - это реляционная СУБД и семейство продуктов, обеспечивающих создание автоматизированных и информационных систем различного назначения. В состав семейства входят: СУБД Oracle RDBMS, средства проектирования приложений CDE CASE (Designer/2000), средства разработки приложений CDE Tools (Developer/2000), средства конечного пользователя, средства интерфейса с программными продуктами третьих фирм, коммуникационные средства и т.д.
Microsoft SQL Server является одним из наиболее стремительно развивающихся серверов баз данных на рынке корпоративных СУБД.
В состав MS SQL Server входит свыше 20 графических средств управления и утилит командной строки. Кроме этого, MS SQL Server включает Web-assistant - программу мастер для подготовки публикации на Web-страницах данных из базы, SQL Mail - утилиту, обеспечивающую интеграцию с электронной почтой MS Mail или MS Exchange, MS Distributed Transaction Coordinator (MS DTC) для проведения распределенных транзакций и некоторые другие средства. SQL Server, MS DTC и SQL Executive функционируют как сервисы операционной системы. Согласованная работа этих компонентов достигается благодаря трехуровневой архитектуре SQL - DMF (Distributed Management Framework).
PHP содержит утилиты, с помощью которой можно создавать и редактировать базы данных, а также выполнять SQL-запросы.
4.2 Выбор и обоснование выбора операционной системы
В качестве операционной системы выбрана Windows 2000, так как данная ОС: имеет широкое распространение на кафедре АСОИУ;
имеет удобный, интуитивно-понятный интерфейс;
является наиболее простой в установке и конфигурировании;
обладает широкими графическими возможностями и удобным интерфейсом;
имеет встроенные средства графической печати и работы с документами;
поддерживает большой набор офисных программ (таких как MS Word и MS Excel) и средств автоматизации. позволяет легко подключаться к локальной сети, поддерживает распространенные сетевые протоколы.
ОС Windows 2000 наиболее подходит для эксплуатации в условиях учебного заведения.
Так как все ПО написано в PHP 4, то для работы с этими приложениями необходима как минимум операционная система Windows 98 Second Edition и выше. Тем не менее разрабатываемый программный продукт успешно работает и в операционной системе Windows XP.
5. Обоснование и выбор технических средств
5.1 Техническое обеспечение
Техническое обеспечение должно удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать функционирование системы в диалоговом режиме, иметь средства вывода информации на экран монитора, иметь объем оперативной памяти, позволяющий использовать системное и прикладное программное обеспечение.
Был разработан рекомендуемый вариант конфигурации комплекса технических средств: Процессор. Для обеспечения приемлемых скоростных характеристик и исключения ожидания при выполнении задач рекомендуется процессор Celeron-600, а для файл-сервера (при его наличии) рекомендуется процессор Pentium IV с тактовой частотой 2 Ггц.
Оперативная память. Рекомендуемый объем оперативной памяти - 128 Мбайт. При наличии файлового сервера рекомендуется поставить на него оперативную память объемом 512 Мбайт и выше, что обеспечит работу пользователей без существенных задержек.
Дисковая память. Для установки Windows 2000 на жесткий диск с файловой системой FAT32 требуется не менее 650 Мб дискового пространства. С учетом возможного развития системы и роста объема данных по мере эксплуатации рекомендуется выбрать объем дисковой памяти не менее 2 Гб.
Клавиатура, мышь и монитор. Необходимы для полноценной работы с системой и ее визуальными компонентами. Их технические характеристики не критичны.
Сетевой адаптер. Для связи с файловым сервером БД необходимо наличие сетевой платы. Наиболее распространенным типом сетевых плат является Ethernet. Количество локальных пользователей - как правило, не превышает двух десятков.
Количество обращений к серверу происходит по мере необходимости пользователя. Объем передаваемой информации одному пользователю зависит от параметров запроса пользователя и может достигаться нескольких Мб. Сервисной программой на сервере передается по сети бинарный файл, полученный с контроллера, он достигает несколько Кб. С технологией файл-сервер реализуемой в создаваемой системе будет загрузка сети, при которой желательно использовать сетевые платы в 100 Мбит/с.
Принтер. Нужен для печати отчетов в виде документов формата А4.
Минимальные требования к техническому обеспечению: процессор должен быть не менее 166 MHZ, что позволит Windows работать в нормальном режиме и сократить время ожидания процесса решения поставленной задачи;
для конфигурации минимальной ОС Windows 98 достаточно 24 Мбайт оперативной памяти;
свободное дисковое пространство, требуемое для системы с учетом эксплуатации в течении 5-ти лет, должно быть не менее 450 Mb (данный показатель складывается из следующих величин: 350 Mb - ОС Windows 98, 100 Mb - данные);
сетевая плата типа Ethernet производительностью 10 Мбит/с;
монитор;
клавиатура для ввода данных;
манипулятор “мышь" для перемещения по полям ввода.
6. Руководство пользователя
6.1 Руководство программисту
Программная реализация системы является модульной, что позволяет с использованием простых средств разработки изменять и дополнять систему. Используемая база данных (MYSQL) соответствует стандартам клиент-серверных реляционных БД, что позволяет использовать любые другие клиентские модули, а также обеспечивает совместимость с другими системами.
При первоначальной загрузке доступ к системе имеет только администратор, который, пройдя авторизацию, имеет возможность добавлять пользователей. При добавлении необходимо указать имя и фамилию пользователя, персональный логин/пароль (поля f_name, l_name, username, password) а также группу пользователя (администратор, методист, преподаватель, зав. лаб., секретарь, поле groupp). Указанная группа пользователя в дальнейшем будет определять права доступа к системе. Добавление пользователей осуществляется в таблицу “auth_users", при этом пароли шифруются стандартными средствами, что повышает защищенность системы и исключает несанкционированный доступ.
Рисунок 6.1.1 - Структура алгоритма.
При запуске системы пользователь изначально попадает на форму регистрации, где ему необходимо свои персональные логин/пароль. Если введенные данные имеют соответствие в таблице auth_users, то регистрация считается успешно пройденной и пользователь получает доступ для работы в системе. При вводе некорректных данных (отсутствующих в таблице auth_users логина и пароля) пользователь уведомляется об ошибке авторизации и автоматически попадает на форму регистрации для повторного ввода данных. Таким образом, осуществляется достаточная защита системы от доступа посторонних.
Рисунок 6.1.2 -Алгоритм авторизации.
Возможности пользователя в системе определяются присвоенной ему группой. На основании значений группы строится интерфейс системы (отображаются разрешенные элементы управления и вводятся ограничения). Таким образом, создается необходимое автоматизированное рабочее место для пользователя.
В системе четыре типа автоматизированных рабочих мест, определяемых группами пользователей.
Для группы “зав. лаб.” предусмотрены: Администрирование подотчета.
Таблица “Сотрудники" (просмотр).
Таблица “Плановая загрузка” (просмотр).
Стандартные общедоступные элементы управления (e-mail, изменение шрифта, смена пользователя).
Общий список View. php Добавить запись New.html Выписать требования Bill. php Ведомость выдачи канцтоваров Bill2. php
Стандартные общедоступные элементы управления (e-mail, изменение шрифта, смена пользователя).
Рисунок 6.1.6 - Структура АРМ преподавателя.
6.2 Руководство пользователя
Для запуска программы необходимо запустить INTERNET EXPLORER или любой другой браузер, поддерживающий графический режим, которым вы привыкли пользоваться и написать в адресной строке http://localhost.
Для того чтобы воспользоваться программой необходимо зарегистрироваться. (Рис.6.2.1) Регистрация возможна только в том случае, если вы уже занесены в базу как пользователь, поэтому в программу первоначально может зайти только администратор. Он обладает единственной возможностью - регистрировать сотрудников кафедры. Это сделано для того, чтобы посторонний пользователь не занес себя в базу данных, с целью воспользоваться информацией закрытого типа.
Рисунок 6.2.1 - Окно регистрации
После того как администратор введет в базу данных ваше имя и пароль, вы можете беспрепятственно работать в области, доступной вашей группе пользователей.
В программе действует метод разграничения доступа, поэтому при загрузке ваших личных параметров вы можете увидеть различные вещи, в зависимости от того, к какой группе пользователей вы относитесь.
Для АРМА преподавателя доступны ограниченное администрирование таблиц "Студенты" (разрешено менять только поле ‘заметки’) и "Сотрудники" (разрешено менять только поля ‘адрес’ и ’телефон’), а также просмотр таблицы "Плановая загрузка". (Рис.6.2.2).
Рисунок 6.2.2 - Рабочее окно для преподавателей
Для того, чтобы сделать работу более приятной существуют также дополнительные функции, доступные всем АРМАМ: 1.1 E-mail. При наж