ДОКЛАД
1.В данной дипломной работе рассматривается состав ифункционирование ИС построенной по принципу «клиент-сервер» для численногообоснования решений.
2.В настоящее время стремительными темпамираспространяются сетевые компьютерные технологии. Предпосылками к этому служатпроцессы дальнейшего развития программных и аппаратных средств вычислительнойтехники. Так как любая ИС предполагает одновременную работу с ней пользователейразличных категорий, то разумней всего было построить такую систему по принципу«клиент-сервер». Самое примечательное свойство архитектуры «клиент-сервер»состоит в возможности удалить клиента от сервера на любое расстояние безсущественного снижения скоростных характеристик системы (даже в случае сложныхзапросов) и без всяких изменений в программном обеспечении. Удаленный клиентподключается к серверу с помощью телефонного или иного канала. Это свойствоочень ценно для организации распределенной обработки данных. Кроме того, онопозволяет заменять СУБД, операционную систему и сервер, не изменяя программногообеспечения клиентской части системы.
3.Целью настоящейдипломной работы является разработка структуры и алгоритмов взаимодействияпрограммных блоков интеллектуальной системы для оценки сложных объектов,построенной по принципу «клиентсервер». Конкретно рассматриваетсяпроектирование одного из блоков системы – блока управления данными и знаниямиинтеллектуальной системы, построенной по принципу «клиентсервер».
Проектируемыйблок обеспечивает такие основные свойства системы как распределенность данных изнаний, параллелизм при доступе и обработке данных, гибкость при настройке,надежность и корректность всей информации.
4.Для достижения указанной цели необходимо решитьследующие задачи:
— проанализировать основные задачи, решаемые ИС в целом иее отдельными блоками: АРМ администратора системы, АРМ эксперта, АРМ лицапринимающего решения (руководителя), АРМ рядового оператора;
— разработать структуры данных и основные функции перечисленныхавтономных рабочих мест и серверного блока;
— разработать порядок взаимодействия всех блоков системы;
-
Характер задач решаемых ИС, а также основные функции, выполняемыесистемой, во многом предопределяют ее структуру. Любая система только тогдаможет претендовать на звание экспертной, когда в ее состав входят блокиобеспечивающие непосредственно формирование экспертных оценок и обучениесистемы.
Для ИС необходимы средства настройки на конкретную предметнуюобласть. Кроме того, поскольку (как было сказано ранее) ИС представляет собойрабочее место нескольких категорий пользователей: администратора системы,экспертов — лиц принимающих решения, целесообразно придать системе сетевуюархитектуру типа клиент-сервер (КС).
Все вышесказанное обуславливает необходимость выделения вразработанной ИС следующих, относительно самостоятельных подсистем:
— подсистема настройки и адаптации;
— подсистема управления базами данных;
— подсистема принятия и анализа решений;
— подсистема обучения;
— подсистема управления сетью.
1.Подсистема настройки и адаптации предназначена для настройкисистемы для решения конкретной предметной задачи;
2.Подсистема обучения предназначена для накопления знанийв предметной области, необходимых для решения конкретной задачи. Эта информацияможет отражать как субъективное мнение экспертов, так объективную статистику(обучающая выборка);
3.Подсистема управления сетью проектов, предназначеннаядля динамического связывания данных, относится к разным предметным задачам, нопозволяющих решать более глобальные задачи;
4.Подсистема принятия и анализа решений предназначена длянепосредственного формирования оценки сложных объектов, а также анализа иобоснования вычисленных оценок;
5.Подсистема управления базами данных (БД)предназначенадля ведения (ввод, удаление, редактирование, сортировка и т.д.) БД, содержащейоцениваемые объекты.
Описания подсистемы фактически являются АРМ-ами различныхкатегорий пользователей. Так администратор системы должен пользоватьсяподсистемой настройки и адаптации, а также подсистемой управления сетьюпроектов и подсистемой управления БД.
Эксперты-специалисты в предметной области должны пользоватьсяподсистемами обучения и возможно подсистемами настройки и адаптации и подсистемамиуправления БД.
Лицо принимающее решение (руководитель) как правило пользуетсятолько подсистемой принятия и анализа решений. Рядовые операторы обеспечиваютвнесение исходных данных в базу и являются основными пользователями подсистемыуправления базой данных. На основании этого предлагается реализовать всю универсальную экспертную систему в видеследующих пяти АРМ-ов:
— АРМ настройки и адаптации (“Администратор”);
— АРМ подсистема управления базами данных;
— АРМ принятия и анализа решений;
— АРМ обучения;
— АРМ управления проектов сетью.
С целью придания гибкости разрабатываемой системе целесообразнопредусмотреть возможность конфигурирования любого из АРМ-ов, с учетомпотребностей в конкретной организации. Это означает, что несмотря на совпадениеназваний подсистем и АРМ-ов, конкретному АРМ-у могут быть приданы функции нетолько основной подсистемы, входящей в его состав, но и функции других подобныхподсистем. Как было сказано ранее АРМ управления сетью проектов (администратор)кроме того может быть снабжен функциями настройки и адаптации системыуправления БД и т.д. АРМ-обучение, является рабочим местом экспертов, иногдацелесообразно расширять функциями настройки и адаптации, функциями управленияБД и функциями принятия и анализа решений. Таким образом название каждому АРМ-удано по основной подсистеме входящей в его состав, при этом не исключаетсявозможность включения в отдельный АРМ дополнительных функций других подсистем.
Отдельно необходимо рассмотреть вопросы взаимодействия междусобой отдельных АРМ-ов. Поскольку по техническому заданию архитектурапроектируемой системы строится по принципу клиент-сервер (КС), необходимопроизвести такую декомпозицию отдельных подсистем, которая обеспечивала быформирование типовых запросов от разных АРМ-ов и обработку этих запросовсерверной частью системы. Именно поэтому в состав разработанной системы необходимовключить серверный программный блок, который непосредственно управляет всеми БДвсех одновременно решаемых задач. Все обращения к любым данным системыпроисходят только через этот серверный блок… Таким образом в серверном блокедолжны быть части деллегированные ему описанными подсистемами. Это означает,что часть функций обеспечивающих настройку системы, ее обучение, вычисление иинтерпретацию оценок, должны также выполняться и серверным блоком. Именно поэтому в состав серверного блока включены соответствующие фрагменты.
Еще одним механизмом, обеспечивающим сетевое функционированиесистемы является механизм флагов состояния проекта, т.е. проект можетнаходиться в одном из следующих состояний:
-создание проекта не завершено;
-проект не обучен;
-обучение проекта завершено;
-обучение для задач классификации с уточнениями.
Этот механизм обеспечивает координацию действий отдельныхАРМ-ов через данные, а не через управление (через блок сервера). В соответствиис этим механизмом отдельные АРМ-ы как бы передают эстафету друг другу присоздании модификаций и использовании конкретных проектов.
5. Уже само понятие «архитектура «клиент-сервер»»трактуется разработчиками по-разному. Все сходятся лишь в одном: для организациивычислительного процесса при распределенной обработке данных желательноиспользование архитектуры «клиент-сервер». Так, некоторые определяютархитектуру «клиент-сервер» как модель взаимодействия компьютеров и процессов всети (классификацию моделей рассмотрим ниже). Для других утверждение, чтонекоторая информационная система имеет архитектуру «клиент-сервер», означает,что прикладная составляющая этой системы имеет распределенный характер исостоит из двух взаимосвязанных компонент, одна из которых (клиент) формирует ипосылает запросы высокого уровня другой компоненте (серверу), задача которойсостоит в обслуживании этих запросов.
Третьи считают, что в последнее время термин«клиент-сервер», к сожалению, девальвировался и стал применяться поотношению к любым локально-сетевым технологиям. Минской фирмой под архитектурой«клиент-сервер» понимается такая организация вычислительного процесса, прикоторой вся обработка происходит в основном на персональном компьютере,обращающемся с SQL-запросами к серверу, где содержатся общие базы данных. Посети циркулируют только SQL-запросы/ответы (а не фрагменты или отдельные записиСУБД, как в архитектуре файл-сервер), благодаря чему резко снижается нагрузкана сеть. Обработка данных при этом более равномерно распределяется междуклиентом и сервером.
Обычно выделяются три модели взаимодействия клиента и сервера:
RDA (Remote Data Access), в которой компонента представления(пользовательский интерфейс) и прикладная компонента (логика работы программы)совмещены в клиентской части, а компонента доступа к информационным ресурсам(данным) размещена в серверной части.
DBS (DataBase Server), в которой компонента представленияразмещена в клиентской части, а прикладная компонента и доступ к информационнымресурсам — в серверной;
AS (Application Server), в которой компонента представлениянаходится в клиентской части, прикладная компонента — в «сервереприложения», а компонента доступа к информационным ресурсам — в«сервере базы данных».
Системы сархитектурой «клиент-сервер» могут быть двух- или трехуровневыми.
Система является двухуровневой, если она построена с использованиемнабора прикладных клиентских программ, имеющих общий доступ к ресурсам системыи работающих с сервером базы данных или SQL-сервером. Прикладная программаможет при этом размещаться как в клиентской, так и в серверной частях в виде хранимыхпроцедур, триггеров и правил.
Система является трехуровневой, если она содержит три следующиесамостоятельные компоненты:
интерфейс пользователя, в функции которого входят толькоотображение (вывод) результатов и взаимодействие с пользователем;
сервер приложения, в котором сосредоточены всебизнес-функции, правила и/или хранимые процедуры;
сервер базы данных (в большинстве случаев — SQL-серверСУБД), он же — менеджер ресурсов.
Легко видеть, что трехуровневая система относится к моделиAS.
6.В работе проведен анализ функционирования различных ИС.Любая ИС предполагает одновременную работу разных категорий пользователей сединым пространством данных. В состав пользователей входят рядовые операторы,вносящие данные в базу, и эксперты осуществляющие обучение ИС и лицанепосредственно принимающие решения, пользующиеся результатами работы ИС, атакже администратор системы, обеспечивающий целостность данных. Для всехвышеперечисленных АРМ следуют клиентские части, на сервер же возлагается задачавведения баз данных. Были проанализированы все эти части и программнореализован блок администратора
7.В ходе разработки интеллектуальной системы на базе технологии«клиент-сервер» достигнуты основные цели, поставленные перед началомпроектирования.
Была разработана архитектура, структура данных, алгоритмывзаимодействия, программных модулей, образующих ИС на базе применения последнихразработок в области технологий «клиент-сервер». В ходе выполнения дипломнойработы были выполнены следующие задачи:
— исследована структура и функции ИС в целом и ее отдельныхпрограммных блоков — АРМ-ов администратора системы, эксперта, лица принимающегорешения (руководителя), рядового оператор хранения компонентов модели;
— разработаны структуры данных и основные функции перечисленныхавтоматизированных рабочих мест.
— разработан порядок взаимодействия всех компонентов в целом.
— выполнена программная реализация модуляадминистратор.