Анализ возможности применения современных пспи для оценки поступающей информации

 

В отличие от традиционных способов представления, трехмерное обладает рядом преимуществ, позволяющих:

а) значительно сократить время, необходимое на обработку поступающей информации;

б) автоматизировать процесс представления;

в) повысить достоверность результата анализа графического представления информации.

Данные преимущества достигаются за счет применения трехмерного представления данных и реализации в различных программных средствах представления информации (ПСПИ).

Вместе с тем, конкретных программных решений промышленного производства, официально разрешенных для применения в настоящее время нет (тестирование проводится бланковым способом). Однако эту задачу можно рассматривать как частный случай автоматизированного представления данных, предполагающий использование специализированных программных средств представления изображения (ПСПИ).

Исходя из этого, необходимо рассмотреть существующие ПСПИ и проанализировать возможности их применения.

На данный момент существует небольшое количество ПСПИ, представленных как в виде подсистем в составе различных автоматизированных систем (АС), так и в виде автономных решений. Практически все они сильно ограничены для представления оперативной информации в силу следующих факторов:

а) функциональный фактор - ограниченные возможности по реализации функции автоматизированного представления данных;

б) программно-технический фактор - закрытые исходные коды программных продуктов не допускающие их внедрение в состав автоматизированных систем военного назначения;

в) технологический фактор - сложность в освоении и применении ПП;

г)  экономический фактор - высокая стоимость ПП.

Вопросами создания ПСПИ в настоящее время занимаются как различные учебные заведения, коммерческие организации, так и отдельные программисты. Учитывая экономический фактор, для анализа существующих ПСПИ будем использовать только свободно-распространяемые (бесплатные или условно-бесплатные) решения. По причине того, что признанных лидеров среди программ такого класса нет, рассмотрим наиболее распространенные и цитируемые из них:

а) 3DMax;

б) Graphs (Sulaco);

в) Viewer (Колташов О.В.);

г)  Uni3D (Товпенец Д.И.).

Приведем краткое описание функциональных возможностей и выделим достоинства и недостатки, присущие данным ПСПИ:

3DMax

Программа предназначена для создания трехмерных объектов также возможно отображение по входным матрицам.

Достоинства:

а) простой и понятный пользовательский интерфейс;

б) профессиональная программа с богатым набором инструментов.

Недостатки:

а) функциональная ограниченность работы с входными матрицами;

б) большие системные требования;

в) закрытый код программы.

Graphs

Данная программа является функционально-мощным средством автоматизированного представления трехмерного изображения, но имеет определенные недостатки.

Достоинства:

а) более специализированная на выводе из исходных матриц;

б) просмотр и печать результатов тестирования.

В качестве недостатка следует отметить существенные недоработки пользовательского интерфейса, закрытый код.

Viewer

Данный комплекс более специализирован на математических формулах, но так же имеется функция отображения из матриц.

Достоинства:

а) открытый код программы;

б) среда разработки Borland Delphi 7.0.

Недостатки:

а) длительная обработка данных;

б) большие системные требования;

в) плохо продуманный пользовательский интерфейс.

Uni3D

Программа обладает удобным пользовательским интерфейсом. Однако минимальная функциональность и отсутствие контроля входных данных, не дают возможность говорить о логической завершенности.

Достоинства:

удобный интерфейс в большинстве модулей комплекса.

Недостатки:

а) отсутствует контроль корректности входных данных;

б) возникают периодические сбои работы программы.

Сравнительная характеристика функциональных возможностей рассматриваемых ПСКТ представлена в таблице 1.1

 

Таблица 1.1 - Сравнительная характеристика функциональных возможностей программных средств компьютерного тестирования

№ п/п	Функциональная возможность	3DMax	Graphs	Viewer	Uni3D
1.	специализированность на входных матрицах	-	-	+	+
2.	открытый код	-	-	+	+
3.	контроль входных данных	+	+	+	-
4.	устойчивость к сбоям	+	+	+	-
5.	удобный интерфейс	+	-	-	+
6.	функциональность	+	-	-	+
7.	большие системные требования	+	+	-	-
8.	быстрая обработка данных	+	+	-	-
9.	сравнительно низкая стоимость	-	-	+	+

 

Альтернативным вариантом реализации ПСПИ может быть самостоятельная разработка с использованием одного из языков программирования высокого уровня, интегрированных средств разработки (ИСР) в сочетании с использованием универсальных средств (текстовых редакторов, графических редакторов, редакторов электронных таблиц, редакторов презентаций, средств создания справочных систем).

Анализ возможных вариантов реализации ПС представления информации

 

В настоящее время ПСПИ реализуются с использованием двух основных подходов:

а) локальная архитектура;

б) клиент-серверная архитектура.

В данном проекте использована локальная архитектура, которая предполагает размещение всех компонентов (программных модулей) на одном компьютере. Такой подход применяется в случае невозможности организовать локальную вычислительную сеть (ЛВС) и распределение автоматизированных рабочих мест (АРМ), а так же в случае если программа не требует использования дополнительных АРМ. В данном случае этот вариант применим для решения задачи оценки информации в процессе боевой подготовки, так же в ходе и подготовки к несению боевого дежурства.

В соответствии с классификацией, определенной в ГОСТ 19.101-77 «Виды программ и программных документов»:

а) программный комплекс - это программа, состоящая из двух или более компонентов и (или) комплексов, выполняющих взаимосвязанные функции и применяемая самостоятельно или в составе другого комплекса;

б) программный компонент - это программа, рассматриваемая как единое целое, выполняющая законченную функцию и применяемая самостоятельно или в составе комплекса.

ПСПИ, разрабатываемая в настоящем проекте, состоит из одного компонента и, следовательно, является программным компонентом, применяемым самостоятельно либо в составе различных сред.

 

1.4 Определение требований к ПС представления информации

Функциональные требования

Исходя из целей, стоящих перед ПСПИ и задач, решаемых пользователями при работе с ними, основными процессами, подлежащими автоматизации, являются:

а) процесс обработки входной информации;

б) процесс взаимодействия пользователей с графической информацией.

Указанные процессы относятся к основным. Для их автоматизации в составе ПСПИ должен быть реализован следующий набор функций:

а) входной контроль данных;

б) настройка параметров представления.

Функция контроля входных данных предполагает:

а) проверка на соответствие входной информации с поставленными ограничениями;

б) остановка выполнения программы с вызовом сообщения об ошибке.

Проверка на соответствие входной информации с поставленными ограничениями предполагает сравнение поступающей информации с эталонными значениями входных данных.

В случае несоответствия входной информации поставленным ограничениям программа останавливает свое выполнение с вызовом сообщения об ошибке и ожидает загрузки корректных данных.

Функция перевода табличных данных в графический вид.

Данная функция осуществляет построение трехмерного изображения по данным входной симметричной матричной формы.

Функция сравнения графических изображений

Данная функция осуществляет сравнение формы образца с измененной матричной формой.

Функции, автоматизирующие процесс взаимодействия пользователей с графической информацией.

Взаимодействие пользователей с графической информацией обеспечивают функции:

а) настройка представления графической информации;

б) вращение трехмерного изображения;

в) определение значения точки на поверхности изображения.

Функция настройки представления графической информации выполняет следующие действия:

а) выбор текстуры поверхности изображения;

б) выбор масштаба представления.

Функция вращения трехмерного изображения позволяет вращать изображение в пространстве под любым углом и всесторонне воспринимать информацию.

Функция определения значения точки на поверхности изображения обеспечивает выдачу конкретного значения по выбранному элементу изображения.

 

Требования к входной и выходной информации

На основе анализа функциональных требований предъявляемых к ПСПИ можно определить для них перечень входной и выходной информации.

Входной информацией для ПС представления информации является симметричная матричная форма.

Выходной информацией для ПС представления информации является:

а) трехмерное представление входных данных;

б) трехмерное отображение результата сравнения;

в) цифровое значение отдельных областей изображения.

 

1.4.3 Эргономические требования

Для обеспечения комфортной работы пользователей с ПСПИ она должна соответствовать требованиям ГОСТ РВ 29.05.ХХХ - «Система стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения. Общие эргономические требования».

 

1.4.4 Технические требования

Технические и программные средства, предназначенные для обеспечения функционирования разработанного комплекса ПО должны с одной стороны обеспечивать комфортную работу с программой и обеспечивать защиту, циркулирующей информации от несанкционированного доступа, а с другой - удовлетворять требованиям общего и специального программного обеспечения при заданной конфигурации вычислительных средств. Кроме того, технические требования и программные средства, предназначенные для функционирования ПС должны удовлетворять аппаратным и программным характеристикам вычислительных средств используемых в процессе боевой подготовки ЛБР и учебном процессе специализированных учебных центров.

Рекомендуемые технические характеристики ПЭВМ для функционирования ПС оценки уровня обученности ЛБР приведены в таблице 1.2.

 

Таблица 1.2 - Технические характеристики ПЭВМ

Параметры технических средств	Значения параметров
Процессор	Intel Pentium II - 1600 МГц
ОЗУ	не менее 256 Мб
НЖМД	не менее 40 Гб
Разрешение монитора	1024*768

 

Кроме того, ПЭВМ должна быть оснащена клавиатурой, манипулятором типа «мышь» (или трекбол).

Для обеспечения функционирования ПС представления информации на ПЭВМ должны быть установлены ОС Windows NT, XP, Vista и пакет MS Office 2000 и выше.

Требования к документации

Документация на ПСПИ должна быть разработана в соответствии с требованиями приказа ГК ВВС 2000г. №029 «О введении в действие руководства по разработке программной продукции военного назначения в ВВС» и требованиями ГОСТ ЕСПД.

Документация на ПСПИ должна включать четыре документа:

а) постановка задачи;

б) алгоритм функционирования комплекса;

в) описание программы комплекса;

г)  инструкция пользователю комплекса.