Обзор предметной области . 7

Обзор предметной области. 7

Сравнение программ-аналогов. 8

1.2.1. Приложение «Калькулятор». 8

1.2.2. Приложение «Голосовой калькулятор». 9

Функциональная модель разрабатываемой системы.. 10

1.4. Функциональные требования. 11

Выводы.. 11

2. Экономический анализ. 13

Организационная структура проекта. 13

2.2. Календарный план проекта. 13

Расчёт затрат на разработку продукта. 16

2.3.1. Расчёт заработной платы исполнителей работ по созданию программного продукта. 16

2.3.2. Расчёт отчислений на социальные нужды (страховые взносы) 18

2.3.3. Арендные платежи за производственные (офисные) помещения. 18

2.3.4. Амортизация используемых основных средств и нематериальных активов. 19

2.3.5. Расходы на модернизацию и приобретение основных средств. 19

2.3.6. Расходы на приобретение необходимого ПО.. 20

2.3.7. Расходы на интернет и связь. 20

2.3.8. Расходы на канцелярские товары и расходные материалы.. 20

2.3.9. Прочие расходы.. 20

2.3.10. Расчёт себестоимости программного продукта. 20

3. разработка программного продукта.. 22

Архитектура программного обеспечения. 22

Низкоуровневое проектирование. 23

Проектирование интерфейса. 26

Руководство пользователя. 27

4. Экспериментальная часть.. 28

Описание методики тестирования. 28

4.2. Проверка функциональных требований. 28

5. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ.. 29

Опасные и вредные факторы на рабочем месте. 29

Рекомендации по использованию мобильного телефона. 30

Зрительный синдром.. 31

Освещённость рабочего места. 32

Пожарная безопасность. 33

Порядок расчёта общего освещения методом светового потока. 34

Заключение.. 39

Список литературы... 40

 

Введение

В современном мире человеку нередко требуется получить результат сложных математических вычислений. Специализированным под эту задачу устройством является калькулятор. В настоящее время нам доступно огромное разнообразие калькуляторов – простых, инженерных, бухгалтерских и финансовых, а также программируемых. Самые распространенные калькуляторы не обладают голосовым вводом данных.

Далеко не всегда пользователь устройства может использовать обычные средства ввода – клавиатуру или сенсорный дисплей. Для таких ситуаций можно воспользоваться голосовым вводом данных.

Целью данной работы является разработка калькулятора с возможностью голосового ввода данных. Таким образом, для написания приложения необходимо выполнить следующие задачи:

· исследовать предметную область;

· сравнить программы-аналоги;

· сформировать функциональные требования к программе;

· оценить экономические показатели;

· спроектировать мобильное приложение;

· протестировать полученное мобильное приложение и исправить выявленные ошибки.

Объектом исследования является вычисление сложных математических операций.

Предметом исследования – вычисление сложных математических операций с использованием голосового ввода данных.

1. Анализ требований

Обзор предметной области

В данной главе рассмотрены виды и возможности существующих калькуляторов. Ввиду развития различных сфер применения выделяют следующие виды калькуляторов:

· Обычный. Имеет минимальный функционал, подходит для простейших арифметических подсчетов. Производит вычисление следующих математических операций: умножение, деление, сложение, вычитание, возведение в квадрат, корень квадратный.

· Бухгалтерский. Используется в сфере профессиональных расчетов, включающей денежные обороты. Большой популярностью пользуются среди бухгалтеров или кассиров, банковских или офисных сотрудников. Помимо функционала обычного калькулятора бухгалтерский обладает следующими функциями:

a) GT – предназначена для общего суммирования всех произведенных вычислений; ­­­­­­­­­

b) TAX+, TAX- и RATE предназначены для автоматизированного прибавления или вычитания фиксированного значения процентов для заданного числа, как правило, налогов. Для этого задается величина налога RATE, и, при использовании функций TAX+ или TAX,  проценты прибавятся или отнимутся автоматически;

c) округления в большую или меньшую сторону.

· Инженерный. Используется в сферах инженерии и науки, производит вычислительные операции различных уровней сложности. Он востребован среди инженеров, научных работников и студентов технических специальностей. В дополнение к обычному калькулятору обладает следующими возможностями:

a) позволяет вычислять значения тригонометрических функций;

b) поддерживает двоичные логарифмы, логарифмы по основанию;

c) возведение введенного числа в степень.

· Для программистов. По функциям напоминает обычный калькулятор.  Обладает дополнительной возможностью выполнять расчеты не только в десятичной системе счисления, но и в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной, с разной размерностью числа.

Нередко необходимо производить математические вычисления не отрываясь от других занятий. Как пример, сенсорный ввод данных при использовании мобильного устройства во время вождения, может заметно отвлечь водителя и привести к дорожно-транспортному происшествию. Таким образом, использование голосового ввода способствует уменьшению риска попадания в ДТП.

Сравнение программ-аналогов

Приложение «Калькулятор»

Одним из примеров калькулятора с голосовым вводом является приложение «Калькулятор».

Для работы функции «Голосового ввода данных» пользователь нажимает зеленую кнопку с микрофоном (рис. 1.1(а)). После чего происходит голосовой ввод данных, при котором кнопка меняет цвет на красный (рис. 1.1(б)).

Преимущества:

· достаточно понятный и удобный интерфейс;

· отсутствует реклама.

Недостатки:

· отсутствие справочного материала по использованию голосового ввода данных;

· отсутствие таких функций как x², x³;

· отсутствие тригонометрических функций.

а)                                   б)

Рис. 1.1. Приложение «Калькулятор»:

а) Главный экран; б) Голосовой ввод данных

 

Приложение «Голосовой калькулятор»

«Голосовой калькулятор» - мобильное приложение для работы с числовыми данными и операциями над ними.

Для работы функции «Голосового ввода данных» пользователь нажимает розовую кнопку с микрофоном (рис. 1.2(а)). Система выводит небольшое диалоговое окно с надписью "Say something.." после чего происходит ввод данных (рис. 1.2(б)).

 

Преимущества:

· достаточно понятный и удобный интерфейс;

· вычисленный ответ произносится голосом.

Недостатки:

· отсутствие справочного материала по голосовому вводу данных;

· отсутствие таких функций как x², x³;

· периодическое появление рекламы в приложении.

 

 а)                                 б)

Рис. 1.2. Приложение «Голосовой калькулятор»:

а) Главный экран; б) Голосовой ввод данных

 

Выводы

На основании приведенного исследования, было принято решение написания собственного мобильного приложения, т.к. рассмотренные программы-аналоги имеют ограниченный функционал – отсутствуют тригонометрические функции, функции логарифмирования, возведения в степень.

Таким образом, целью данной работы является разработка калькулятора с возможностью голосового ввода данных. Для написания приложения необходимо выполнить следующие задачи:

· исследовать предметную область;

· сравнить программы-аналоги;

· сформировать функциональные требования к программе;

· оценить экономические показатели;

· спроектировать мобильное приложение;

· протестировать полученное мобильное приложение и исправить выявленные ошибки.

Объектом исследования является вычисление сложных математических операций.

Предмет исследования – вычисление сложных математических операций с использованием голосового ввода данных.

Экономический анализ

Перед началом разработки любой программной системы необходимо выяснить, насколько целесообразна ее разработка, как с точки зрения полезности, так и с точки зрения экономической эффективности. В данном разделе рассматриваются вопросы организации работ по созданию и внедрению программной системы, а также приводится расчёт ее себестоимости.

Расходы на интернет и связь

 Так как в Компании, реализующей проект не производится биллинг и тарификация телекоммуникационных услуг в разрезе сотрудников, затраты, приходящие на интернет и связь войдут в прочие затраты, рассчитываемые как процент от прямых затрат.

Прочие расходы

Прочие расходы составляют 30% от суммы следующих элементов структуры затрат: ЗП_осн, ЗП_доп, Н_зп, А_пм, А, Р_мод, Р_ПО, Р_тел и Р_р.м..

П_р.р. =0.3(ЗП_осн + ЗП_доп + Н_зп + А_пм + А + Р_мод + Р_ПО + Р_тел  + Р_{р. м.})       (2.2)

Таким образом, П_р.р.= 35931 (р.).

Проектирование интерфейса

В данном разделе рассматриваются предварительные наброски пользовательского интерфейса мобильного приложения.

а)                                   б)

Рис. 3.1. Эскиз разрабатываемого приложения:

а) Главный экран; б) Меню “справка”

 

На приведенном рисунке изображен набросок главного экрана приложения. В качестве элементов используются стандартные компоненты TextView, а также Button. (рис. 3.1(a)).

Далее приведен набросок вызова меню справка с главного экрана приложения (рис. 3.1(б)).

Нажав на пункт меню справка. Будет произведен переход на дочерний экран (рис. 3.2(а)). При использовании голосового ввода данных главный экран приложения будет выглядеть следующим образом (рис. 3.2(б)). 

а)                                       б)

Рис. 3.2. Эскиз разрабатываемого приложения:

а) Вызов подменю справка; б) Голосовой ввод данных

Руководство пользователя

При запуске приложения пользователь попадает на главный экран приложения. Далее пользователь может произвести ввод данных любым из двух доступных способов:

· голосовой ввод данных;

· сенсорный ввод данных.

После того как пользователь ввел данные, происходит вычисление введенного математического выражения. Результат вычисления математического выражения выводится на главный экран приложения.

Экспериментальная часть

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

Рекомендации по использованию мобильного телефона

Для обеспечения безопасности пользователя при использовании мобильного телефона рекомендуется соблюдать следующие рекомендации:

· Ограничить время и частоту использования мобильного телефона.

· Стараться не использовать мобильный телефон в зонах слабого приёма, так как при поиске передатчика электромагнитное излучение телефона способно многократно увеличиваться.

· Не стоит постоянно носить с собой мобильный телефон.

· Не оставлять мобильный телефон рядом с собой во время сна. Телефон должен находиться, как минимум, на расстоянии 1.5м.

· Не прикладывать телефон к уху при разговоре, желательно использовать гарнитуру или функцию громкой связи.

· Подносить телефон к уху следует после установления соединения с другим абонентом, так как в это время телефон работает на максимальной мощности.

· При покупке мобильного телефона следует выбирать модель с наименьшей мощностью излучения.

· Не пользоваться мобильным телефоном во время грозы.

В нашей стране действуют санитарные нормы и правила СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03 "Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи", в соответствии с которыми введены рекомендации по ограничению использования мобильных телефонов, а также разработаны требования, направленные на обеспечение безопасности граждан страны от воздействия электромагнитных полей.

Зрительный синдром

В результате эволюционного развития глаз человека плохо приспособлен воспринимать информацию с монитора компьютера, т.к. изображение представлено в виде точек и светящихся пикселей, что отличается от привычного глазу текста, написанного на бумаге. На мониторе компьютера линии букв менее контрастны и не имеют четких границ. Все эти факторы уменьшают точность аккомодационной фокусировки и приводят к формированию отставания аккомодации.

Аккомодация – это способность хрусталика изменять свою форму для точной фокусировки на предметы, которые расположены на разном расстоянии от человеческого глаза.

При продолжительной работе за компьютером аккомодационный механизм глазного яблока находится в постоянном напряжении, вызывая при этом нарушения в фокусировке глаза. В результате происходят непроизвольные переключения взгляда с дисплея на так называемую точку покоя аккомодации, расположенную за экраном компьютера. Такие переключения с фокуса на экране в точку покоя приводят к усталости и еще большему перенапряжению аккомодационного аппарата глаза. Кроме того, при работе происходит значительное снижение частоты морганий вследствие длительной фиксации взгляда на мониторе. Всё это способствует развитию зрительного синдрома.

Зрительный синдром – изменения в глазном яблоке, возникающие при длительной работе за компьютером. Клинические проявления характеризуются снижением остроты зрения, покраснением глазного яблока, возникновением чувства тяжести, ощущением инородного тела в области глаз. Лечение заключается в назначении увлажняющих капель, корректировке режима труда и отдыха.

Освещённость рабочего места

При работе за ЭВМ органы зрения пользователя испытывают большую нагрузку и находятся в постоянном напряжении, поэтому, для обеспечения комфортного и безопасного процесса работы за ЭВМ, необходимо обеспечить хорошую освещённость рабочего места.

В рабочих помещениях с компьютерами должно присутствовать как естественное, так и искусственное освещение. Освещение необходимо не только для обеспечения комфортного процесса выполнения производственного задания, от его качества напрямую зависит психическое и физическое состояние человека.

Значение освещённости на рабочем месте должно составлять 300-500 лк. Не допускается присутствие бликов на поверхности экрана, а также местное освещение не должно увеличивать освещённость экрана более 300 лк. Степень освещенности помещения и яркость экрана компьютера должны быть примерно одинаковыми, т.к. присутствие яркого света в районе периферийного зрения приводит к ускоренной утомляемости.

Естественное освещение обеспечивается наличием оконных проёмов, а искусственное осуществляется системой общего равномерного освещения. Рабочие места следует размещать таким образом, чтобы мониторы были ориентированы боковой стороной к источникам естественного освещения. Преимущественно, свет должен падать слева, а окна должны быть ориентированы на север и северо-восток.

При выборе источников света следует учитывать их срок службы, световую отдачу, цветопередачу и ряд других характеристик.

Светильники могут располагаться рядами, в шахматном порядке, ромбовидно. Равномерное распределение освещённости обеспечива­ется при определённом отношении расстояния между центрами све­тильников L к высоте их подвеса над рабочей поверхностью h_p. Это отношение характеризуется для каждого типа светильника собственным числом X.

При выполнении работ категории высокой или средней зрительной точности в качестве источников искусственного освещения обычно используются люминесцентные лампы типа ЛБ или ДРЛ, которые попарно объединяются в светильники и располагаются равномерно над рабочими поверхностями.

Пожарная безопасность

Противопожарная безопасность рабочего помещения заслуживает особого внимания, т.к. при эксплуатации ПЭВМ не исключена опасность различного рода возгораний. К основным причинам возгорания можно отнести: короткое замыкание, перегрузку сети, большое переходное сопротивление, искрение и т.д.

Главными нормативными документами по обеспечению пожарной безопасности на территории Российской Федерации являются:

1. Федеральный закон о пожарной безопасности от 17.11.1994 (данный закон регулирует права и обязанности граждан в области пожарной безопасности и определяет основные требования к обеспечению пожарной безопасности).

2. Правила пожарной безопасности (0193, принятый в 1997 году).

3. Государственный стандарт пожарной безопасности.

Помещения с ПЭВМ, в соответствии нормам пожарной безопасности НПБ 105-03, относятся к категории пожароопасных и должны располагаться в зданиях I или II степени огнестойкости.

К автоматическим средствам тушения пожара относятся: аварийное отключение питания, установки пожаротушения, сигнализация, огнетушители. Также в помещении должны быть предусмотрены аварийные выходы. При возникновении пожара должна срабатывать автоматическая установка пожаротушения (АУП), данные установки снабжены световой и звуковой сигнализацией.

Соблюдение организационных мероприятий по обеспечению противопожарной безопасности позволяет предотвратить возникновение пожара, либо, в случаях его возникновения, ограничить распространение огня и обеспечить безопасность людей.

Таблица сравнения типов ламп

№ п/п	Тип лампы	Световой поток лампы Ф, лм	Количество светильников		Отклонение nрасч от nпр, %	Мощность лампы, Вт	Полная мощность, Вт
			Расчетное nрасч	Принятое nпр
1	ЛДЦ-65	2900	5,08	9(3х3)	77,1	65	–
2	ЛДЦ-40	1995	7,385	9(3x3)	21,8	40	–
3	ЛДЦ-30	1375	10,714	12(3x4)	12	30	720

 

Таким образом, оптимальным вариантом осветительной установки является ЛДЦ-30, так как другие варианты не обеспечивают заданную освещенность.

Схема расположения светильников ЛДЦ-30 в плане помещения представлена на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Схема расположения светильников на плане помещения

 

Заключение

В ходе дипломной работы была разобрана предметная область, рассмотрены программы-аналоги, выявлены их достоинства и недостатки, которые помогли построить модель разрабатываемого мобильного приложения. Определена среда разработки будущего приложения на основании сравнения достоинств и недостатков под конкретную задачу работы. Так же были поставлены цели, которые необходимо выполнить для успешного выполнения работы.

Результатом работы стало в полной мере функционирующее мобильное приложение “Приложение-калькулятор с голосовым управлением на основе голосового API Google”, которое позволяет производить ввод математических операций, как с использованием сенсорного ввода, так и с использованием голосового ввода.

 

Список литературы

1. Дейтел, П. Android для разработчиков / П. Дейтел. Питер – Москва, 2016. – 704 с.

2. Гриффитс, Д. HeadFirst. Программирование для Android / Д. Гриффитс; Питер – Москва, 2016. – 704 с.

3. Диаграмма Ганта для планирования заданий, 2019. – Режим доступа: https://docs.microsoft.com/ru-ru/dynamics365/unified-operations/supply-chain/production-control/visual-scheduling-production (дата обращения: 25.06.2019).

4. Филлипс, Б. Android. Программирование для профессионалов. 3-е издание / Б. Филлипс, Стюарт К., Марсикано К. Питер – Москва, 2019. – 688 с.

5. Основы UML – диаграммы использования (use-case), 2016. – Режим доступа: https://pro-prof.com/archives/2594 (дата обращения: 16.06.2019).

6. Дейтел, П. Android для разработчиков. 3-е издание / П. Дейтел, Х. Дейтел, А. Уолд. Питер – Москва, 2016. – 512 с.

7. Безопасность жизнедеятельности. Расчёт искусственного освещения [Текст] + [Электронный ресурс]: методические указания к выполнению практической работы для студентов всех форм обучения всех специальностей. – Брянск: БГТУ, 2010. – 24 с.

8. Бейзер, Б. Тестирование черного ящика. Технологии функционального тестирования программного обеспечения и систем / Б. Бейзер. – СПб.: Питер, 2004. – 318 с.

9. Орлов, С.А. Технологии разработки программного обеспечения / С.А. Орлов, Б.Я. Цилькер. – М: ПИТЕР, 2016. – 608с.

10. Теория и практика UML. Диаграмма деятельности, 2019. – Режим доступа: http://it-gost.ru/articles/view_articles/96 (дата обращения: 16.06.2019).

11.  Брайан, Х. Программирование под Android / Х. Брайан, Б. Филлипс. – М: ПИТЕР, 2014. – 592с.

12. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы: гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы: СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03; Введ. 30.06.03. – М., 2003. – 37 с.

13.  Колесниченко, Д. Программирование для Android 5 / Д. Колесниченко. - БХВ-Петербург, 2015. – 303с.

14.  Эккель, Б. Философия Java / Б. Эккель. – М: ПИТЕР, 2013. – 640с.

 

 

Обзор предметной области. 7