Анализ современного состояния теории и практики автоматизированного проектирования лвс в жилых и офисных помещениях

Реферат

Ключевые слова: локально-вычислительные сети, информационная система, топология сетей, прикладное программное обеспечение, теория графов, виды сетей, базы данных, алгоритм Дейкстры.

Работа посвящена разработке, реализации и внедрению автоматизированной информационной системы проектирования локально-вычислительных сетей. Объектами анализа является автоматизированная информационная система проектирования локально-вычислительных сетей и методов его оптимизации.

Основное назначение автоматизированной информационной системы - обеспечение единого информационного пространства проектирования ЛВС с целью снижения временных и материальных потерь.

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объектом моделирования является автоматизированная информационная система проектирования локально-вычислительных сетей (ЛВС).

Актуальность темы. Работа по проектированию и перепроектированию локально-вычислительных сетей достаточно объемна и трудоемка. Также неоправданно много времени уходит на составление множеств решений при проектировании. Создание программного комплекса, автоматизирующего эту работу, существенно облегчит труд и существенно сократит его трудоемкость.

Цель работы. Автоматизировать процесс проектирования прокладки кабелей (витой пары), в жилых и офисных помещениях, и последующего расчета стоимости выполненных работ.

Методика работы основана на изучении и автоматизации алгоритмов из теории графов и высшей математики, используя высокоуровневый язык программирования.

На защиту выносятся:

1. Объектно-ориентированные модели системы;

2. Программный комплекс;

3. Результаты работы программного комплекса.

 

Структура работы. Работа содержит введение, три главы и заключение. В работу включены: 43 рисунка и 3 таблицы, выполняющие справочную функцию. Практическая часть работы содержит в себе программный комплекс, состоящий из: базы данных и клиентского приложения.

 

Содержание

Введение.......................................................................................................... 5

1 Анализ современного состояния теории и практики автоматизированного проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях............................... 7

1.1 Обзор программных комплексов............................................................. 7

1.2 Анализ преимуществ и недостатков конкурентных программ автоматизированного проектирования ЛВС.................................................................................... 24

2 Развитее методики автоматизированного проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях................................................................................................... 26

2.1 Разработка общей концепции системы.................................................. 26

2.2 Разработка математической модели....................................................... 28

2.3 Разработка объектно – ориентированной модели программы............ 41

2.3.1 Контекстная диаграмма....................................................................... 41

2.3.2 Диаграмма состояний........................................................................... 42

2.3.3 Диаграмма потоков данных................................................................. 43

2.4 Алгоритмы устранения геометрических искажений............................. 46

3 Реализация программного комплекса автоматизированного проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях.................................................................... 59

3.1 Разработка автоматизированной системы проектирования ЛВС на основе оригинальной математической модели........................................................ 59

3.2 Разработка интерфейса программы....................................................... 62

3.3 Руководство по разработке автоматизированной системы.................. 65

3.4 Методические рекомендации по использованию автоматизированной системы проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях............................. 66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................. 73

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................. 74

 

Введение

 

В современное время любой бизнес, будь то малый, средний или крупный использует локально-вычислительные сети (ЛВС). ЛВС используются на всех предприятиях, в том числе и государственных учреждениях.

В силу прогрессивного роста информационных технологий используется огромное количество компьютерной техники на предприятии, которое должно быть связано между собой, из которого вытекает потребность в необходимости ЛВС. Правильно разработанная информационная система проектирования ЛВС не только ощутимо сокращает время и затраты на хранение и обработку информации, но и позволяет оптимизировать и прогнозировать изменение условий и объемов работы [15].

В данной информационной системе в современное время нуждаются практически все организации, как было сказано выше, особенно в системе нуждаются владельцы, или арендаторы зданий с нестандартной архитектурой, а также высоко этажных домов, для того чтобы сократить затраты на ресурсы. Сейчас для решения этой проблемы люди вынуждены проводить расчеты, нанимать аналитиков, архитекторов и строителей, что в свою очередь приводит к излишним затратам трудового времени, повышает человеческий фактор возникновения ошибок, результатом чего является низкая оперативность обработки информации и скорость принятия решений. Именно поэтому автоматизация данной деятельности необходима и позволит снизить до минимума перечисленные издержки.

В ходе дипломного проекта будет разработана информационная система проектирования локально-вычислительных сетей, автоматизирующая процесс расчета затрат на создание ЛВС в офисе. Одной из основных задач ИС является разработка методики применения теории графов для расчета ЛВС. В основе разработки была положена простота, а также создан удобный для пользователя интерфейс [3].

Расчетно-пояснительная записка к дипломному проекту содержит три главы. Первая глава содержит описание изучаемого объекта, постановку задачи, концептуальную модель проектируемой информационной системы.

Вторая глава посвящена описанию подробной разработки. Описываются алгоритмы решений, взятых из теории графов, а также создание архитектуры информационной системы.

В третьей главе описаны правила работы с программой, ее интерфейс и примеры реализации проектирования ЛВС в офисе.

Анализ современного состояния теории и практики автоматизированного проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях

 

Для максимальной эффективности работы любого оператора интернет провайдеров, и строительных организаций необходима автоматизация системы проектирования прокладки кабелей в жилых помещениях, которая позволит сократить затраты на ресурсы и существенно сократить временные рамки при проектировании системы локально-вычислительных сетей и при её перепроектировании [22].

Анализ преимуществ и недостатков конкурентных программ автоматизированного проектирования ЛВС

В результате проведенного исследования рынка комплексных программ автоматизированных ЛВС у конкурентных продуктов был выявлен ряд недостатков, пагубно сказывающихся на перспективах применения данных программных продуктов в промышленности. Для простоты восприятия полученных данных результаты проведенного исследования сведены в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1 – Недостатки конкурентов в области проектирования локально-вычислительных сетей.

SCS	nanoCAD
Трудоёмкая работа с чертежами (90% рабочего времени проектировщика)	Цена 15 000 р. На 1 рабочее место сроком на 1 год.
Длительная обработка информации (порой до месяца)	Обучение пользователя при работе с программой
Влияние человеческого фактора, высокий риск ошибки	Не стабильность работы
Бессистемное хранение файлов и недостаточная степень формализации процесса проектирования	Отсутствие интуитивного интерфейса
Большая стоимость услуги (в некоторых случаях больше чем стоимость монтажа)

 

Развитее методики автоматизированного проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях

 

Разработка объектно – ориентированной модели программы

 

Контекстная диаграмма

Входными данными должны быть координаты вершин многоугольника. Координаты рациональней не вводить, потому что это будет очень длительный процесс, а смоделировать программу так чтобы пользователь мог перемещать курсор по сетке лабиринта и нажатием клавиш расставлять комнаты или двери. Выходными данными являются изображение лабиринта и результат поиска пути. Потоки входных и выходных данных можно увидеть на контекстной диаграмме [6].

При работе с данной программой необходимо наличие трёх главных компонентов: пользователь, компьютер и программа (рис.2.9).

 

 

 

Рисунок 2.9 – Контекстная диаграмма

 

Диаграмма состояний

 

Рисунок 2.10 – Диаграмма состояний

 

Состояние 0 – загрузка программы – начальное состояние, в котором находится программа после загрузки. В этом состоянии пользователь может ознакомиться с управлением или выйти из программы.

Состояние 1 – создание лабиринта – состояние, в котором формируется лабиринт.

Состояние 2 – ввод комнаты – в этом состоянии пользователь может ввести комнату.

Состояние 3 – ввод двери – в этом состоянии пользователь может ввести дверь.

Состояние 4 – удаление комнаты – в этом состоянии пользователь (при необходимости) может удалить существующую комнату.

Состояние 5 – удаление двери – в этом состоянии пользователь (при необходимости) может удалить существующую дверь.

Состояние 6 – сохранение лабиринта – пользователю предоставляется возможность сохранить лабиринт.

Состояние 7 – загрузка лабиринта – пользователю предоставляется возможность загрузить, ранее сохраненный, лабиринт [27].

 

Диаграмма потоков данных

Программа имеет 4 основных процесса, отражающие основные функции программы:

1. Ввод лабиринта и его редактирование.

2. Поиск пути.

3. Считывание и сохранение файла.

4. Отображение.

 

 

Рисунок 2.11 – Диаграмма потоков данных 1-ого уровня

 

 

Рисунок 2.12 – Детализация процесса “Ввод лабиринта и его редактирование”

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе работы было проведено исследование существующих программ по проектированию ЛВС, что позволило определить недостатки конкурентных программ на рынке, а также был выявлен сегмент рынка сбыта.

В результате выполненной работе для достижения поставленной цели были сделаны следующие пункты:

• Разработана оригинальная математическая и объектно-ориентированная модель, позволяющая осуществлять процесс автоматизированного проектирование ЛВС.

• Реализован дружественный, легко воспринимаемый интерфейс.

• Разработана оригинальная автоматизированная система проектирования ЛВС, которая позволяет в кратчайшие сроки провести проектирование ЛВС, и произвести предварительный экономический расчет сметы затрат.

• Разработано руководство пользователя и разработчика.

• Поданы документы на получение патента.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. А. И. Методика преподавания информатики. Минск (Высшая школа) – 1998.

2. Буза М.К., Певзнер Л.В. Windows-приложения: от операции к реализации. Минск “Высшая школа” – 1998г. С.5-22.

3. Дахин, А. Н. Российское образование: модернизация или развитие?/ А. Н. Дахин // Народное образование. – 2003г. С.9-11.

4. Дьяконов В.П. Справочник по расчетам на микрокалькуляторах. Издание 3-е дополненное и переработанное. М. Наука. Физматлит. - 1989 г., 44 с.

5. Жигарев А. Н. Основы компьютерной грамоты - Л. Машиностроение. Ленинг. отделение, 1987 г. С.19-20.

6. Евсеев Г.А., Пацюк С.Н., Симонович С.В. Вы купили компьютер. Издание 4-ое, переработанное. М – 1999г. С.3-6.

7. Ерофеева, Н. И. Управление проектами в образовании/ Н. И. Ерофеева// Народное образование. – 2002г., 44 с.

8. Ефимова О., Морозов В., Шафрин Ю. Курс компьютерной технологии. Издание 3-е дополненное и переработанное. Том 1,2. М- 1998г. С.38-52.

9. Ефимова О., Моисеев М., Шафрин Ю. Практикум по компьютерной технологии. - М.,1997г. С.33-36.

10. Кузнецов Е. Ю., Осман В. М. Персональные компьютеры и программируемые микрокалькуляторы: Учеб. пособие для ВТУЗов - М.: Высш. шк. - 1991 г., 66 с.

11. Чаппел Л., Хейке Д. Анализатор локальных сетей NetWare. М.: Лори, 1996 г. С.13-29

12. Сергиевский М.Сетевые технологии и стандарты // Компьютер Пресс, 1999 г. №10. С.15-20.

13. Иванов М. Структурированные кабельные системы // Компьютер Пресс. 1996 г. №10. С.7-18.

14. Казаков С.И. Основы сетевых технологий. M.: Лори, 1997 г. С.11-31.

15. Нанс Б. Компьютерные сети. - М.: Восточная книжная компания, 1996 г. -400 с.

16. Е. П. Липатов. Теория графов и её применения. - М., Знание, 1986, 32 с.

17. Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов – СПб.: Питер, 2002 г., 48 с.

18. Белов Теория Графов, Москва, «Наука»,1968 г. С.15-26.

19. Новые педагогические и информационные технологии Е.С.Полат, Москва, «Akademia» 1999 г. С.16-20.

20. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженера. – М.: Энергоатомиздат, 1988г., 55 с.

21. Кук Д., Бейз Г. Компьютерная математика. – М.: Наука, 1990 г., С.8-9.

22. Нефедов В.Н., Осипова В.А. Курс дискретной математики. – М.:

Издательство МАИ, 1992 г., С.25-28.

23. Оре О. Теория графов. – М.: Наука, 1980 г., 66 с.

24. Исмагилов Р.С., Калинкин А.В. Матеpиалы к пpактическим занятиям по куpсу: Дискpетная математика по теме: Алгоpитмы на гpафах. - М.: МГТУ, 1995 г., 33 с.

25. Смольяков Э.Р. Введение в теоpию гpафов. М.: МГТУ, 1992 г., С.84-88.

26. Hечепуpенко М.И. Алгоpитмы и пpогpаммы pешения задач на гpафах и сетях. - Hовосибиpск: Hаука, 1990 г., С.15-17.

27. Романовский И.В. Алгоpитмы pешения экстpемальных задач. - М.: Hаука, 1977 г., С.22-24.

28. Писсанецки С. Технология разреженных матриц. - М.: Мир, 1988 г., 12 с.

29. Севастьянов Б.А. Вероятностные модели. - М.: Наука, 1992 г., С.15-27.

30. Бочаров П.П., Печинкин А.В. Теория вероятностей. - М.: Изд-во РУДН, 1994 г., С.42-62.

 

Реферат

Ключевые слова: локально-вычислительные сети, информационная система, топология сетей, прикладное программное обеспечение, теория графов, виды сетей, базы данных, алгоритм Дейкстры.

Работа посвящена разработке, реализации и внедрению автоматизированной информационной системы проектирования локально-вычислительных сетей. Объектами анализа является автоматизированная информационная система проектирования локально-вычислительных сетей и методов его оптимизации.

Основное назначение автоматизированной информационной системы - обеспечение единого информационного пространства проектирования ЛВС с целью снижения временных и материальных потерь.

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объектом моделирования является автоматизированная информационная система проектирования локально-вычислительных сетей (ЛВС).

Актуальность темы. Работа по проектированию и перепроектированию локально-вычислительных сетей достаточно объемна и трудоемка. Также неоправданно много времени уходит на составление множеств решений при проектировании. Создание программного комплекса, автоматизирующего эту работу, существенно облегчит труд и существенно сократит его трудоемкость.

Цель работы. Автоматизировать процесс проектирования прокладки кабелей (витой пары), в жилых и офисных помещениях, и последующего расчета стоимости выполненных работ.

Методика работы основана на изучении и автоматизации алгоритмов из теории графов и высшей математики, используя высокоуровневый язык программирования.

На защиту выносятся:

1. Объектно-ориентированные модели системы;

2. Программный комплекс;

3. Результаты работы программного комплекса.

 

Структура работы. Работа содержит введение, три главы и заключение. В работу включены: 43 рисунка и 3 таблицы, выполняющие справочную функцию. Практическая часть работы содержит в себе программный комплекс, состоящий из: базы данных и клиентского приложения.

 

Содержание

Введение.......................................................................................................... 5

1 Анализ современного состояния теории и практики автоматизированного проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях............................... 7

1.1 Обзор программных комплексов............................................................. 7

1.2 Анализ преимуществ и недостатков конкурентных программ автоматизированного проектирования ЛВС.................................................................................... 24

2 Развитее методики автоматизированного проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях................................................................................................... 26

2.1 Разработка общей концепции системы.................................................. 26

2.2 Разработка математической модели....................................................... 28

2.3 Разработка объектно – ориентированной модели программы............ 41

2.3.1 Контекстная диаграмма....................................................................... 41

2.3.2 Диаграмма состояний........................................................................... 42

2.3.3 Диаграмма потоков данных................................................................. 43

2.4 Алгоритмы устранения геометрических искажений............................. 46

3 Реализация программного комплекса автоматизированного проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях.................................................................... 59

3.1 Разработка автоматизированной системы проектирования ЛВС на основе оригинальной математической модели........................................................ 59

3.2 Разработка интерфейса программы....................................................... 62

3.3 Руководство по разработке автоматизированной системы.................. 65

3.4 Методические рекомендации по использованию автоматизированной системы проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях............................. 66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................. 73

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................. 74

 

Введение

 

В современное время любой бизнес, будь то малый, средний или крупный использует локально-вычислительные сети (ЛВС). ЛВС используются на всех предприятиях, в том числе и государственных учреждениях.

В силу прогрессивного роста информационных технологий используется огромное количество компьютерной техники на предприятии, которое должно быть связано между собой, из которого вытекает потребность в необходимости ЛВС. Правильно разработанная информационная система проектирования ЛВС не только ощутимо сокращает время и затраты на хранение и обработку информации, но и позволяет оптимизировать и прогнозировать изменение условий и объемов работы [15].

В данной информационной системе в современное время нуждаются практически все организации, как было сказано выше, особенно в системе нуждаются владельцы, или арендаторы зданий с нестандартной архитектурой, а также высоко этажных домов, для того чтобы сократить затраты на ресурсы. Сейчас для решения этой проблемы люди вынуждены проводить расчеты, нанимать аналитиков, архитекторов и строителей, что в свою очередь приводит к излишним затратам трудового времени, повышает человеческий фактор возникновения ошибок, результатом чего является низкая оперативность обработки информации и скорость принятия решений. Именно поэтому автоматизация данной деятельности необходима и позволит снизить до минимума перечисленные издержки.

В ходе дипломного проекта будет разработана информационная система проектирования локально-вычислительных сетей, автоматизирующая процесс расчета затрат на создание ЛВС в офисе. Одной из основных задач ИС является разработка методики применения теории графов для расчета ЛВС. В основе разработки была положена простота, а также создан удобный для пользователя интерфейс [3].

Расчетно-пояснительная записка к дипломному проекту содержит три главы. Первая глава содержит описание изучаемого объекта, постановку задачи, концептуальную модель проектируемой информационной системы.

Вторая глава посвящена описанию подробной разработки. Описываются алгоритмы решений, взятых из теории графов, а также создание архитектуры информационной системы.

В третьей главе описаны правила работы с программой, ее интерфейс и примеры реализации проектирования ЛВС в офисе.

Анализ современного состояния теории и практики автоматизированного проектирования ЛВС в жилых и офисных помещениях

 

Для максимальной эффективности работы любого оператора интернет провайдеров, и строительных организаций необходима автоматизация системы проектирования прокладки кабелей в жилых помещениях, которая позволит сократить затраты на ресурсы и существенно сократить временные рамки при проектировании системы локально-вычислительных сетей и при её перепроектировании [22].