«Informatvs sabiedrbas datorizcijas problmas RESEARCH and TECHNOLOGY – STEP into the FUTURE 2006, Vol. 1, No 3 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕШЕНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ ЗАДАЧИ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ПУНКТАМИ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ Наталья ...»

Секция 1

Компьютерные проблемы

информационного общества

Informatvs sabiedrbas

datorizcijas problmas

RESEARCH and TECHNOLOGY – STEP into the FUTURE 2006, Vol. 1, No 3

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕШЕНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ ЗАДАЧИ

С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ПУНКТАМИ В УСЛОВИЯХ

НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ

Наталья Александрова Институт транспорта и связи ул. Ломоносова, 1, Рига, LV-1019, Латвия Тел. (+371)-9819107. Факс: (+371)-7100660. E-mail: [email protected] Ключевые слова: транспортная задача, постоптимальный анализ, стохастические параметры Одной из актуальных задач экономики является оперативное удовлетворение постоянно меняющегося спроса потребителя, а также оптимизация поставок товара по скорости доставки в условиях неопределенности и ограниченности ресурсов.

Транспортная задача имеет несколько хорошо разработанных методов решения [1, 2, 3].

Однако процесс построения транспортной модели и выбор соответствующего метода ее решения для каждого конкретного случая является задачей достаточно трудоёмкой, а постоянно изменяющиеся условия задачи делают крайне важным постоптимальный анализ результатов ее решения.

Ход работы можно условно разделить на несколько этапов. Ниже показано, какие исследования проведены автором на каждом из них. Транспортная задача решалась на примере работы транспортного отдела одной из фирм.

На этапе подготовки данных:

– сформирована выборка из разнородных данных о товарах (данные о заказах, наличии товара на складах, стоимости перевозок);

– построена математическая модель транспортной задачи для фирмы-заказчика.

На этапе решения задачи:

– обоснована соответствующая модель транспортной задачи;

– обоснован выбор метода решения задачи;

– с помощью программного обеспечения найдено решение поставленной задачи.

На этапе постоптимального анализа разработана методика и проведено исследование на чувствительность решения задачи в зависимости:

– от изменения коэффициентов целевой функции, представляющих собой стоимости перевозок;

– от изменениям правых частей ограничений, представляющих собой величины спроса и запасов в каждом из пунктов потребления и поставки соответственно.

Последний этап исследования посвящен рассмотрению такой отличительной особенности перевозочного процесса как стохастичность его параметров, а именно спроса потребителей.

В заключение проводится валидация построенной модели с участием специалиста транспортного отдела, осуществляется также сравнение результатов исследования и реальной системы.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. С. Холявиной.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga Литература 1. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах. М.: Высшая школа, 1993. 336 с.: ил.

2. Кузнецов Ю.Н., Кузубов В.И., Волощенко А.Б. Математическое программирование. М.:

Высшая школа, 1980. 300 с.: ил.

3. Фролькис В.А. Введение в теорию и методы оптимизации для экономистов. 2-е изд. СПб.:

Питер, 2002. 320 с.

RESEARCH and TECHNOLOGY – STEP into the FUTURE 2006, Vol. 1, No

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУБД ДЛЯ СОЗДАНИЯ

WEB-ПРИЛОЖЕНИЙ

Александр Авдеев Институт транспорта и связи ул. Ломоносова, 1, Рига, LV-1019, Латвия Тел. (+371)-8273077. E-mail: [email protected] Ключевые слова: СУБД, базы данных, Web-приложения На сегодняшний день наблюдается активное развитие Web-приложений [1]. Важно отметить, что Web-приложения способны работать не только в Интернете, но и в корпоративных интрасетях. Применение браузера на компьютере конечного пользователя в качестве основного приложения для доступа к базам данных и другим корпоративным системам значительно уменьшает стоимость сопровождения крупных локальных сетей.

При этом не только упрощается процедура установки программного обеспечения на рабочие станции сети, но и облегчается сопровождение корпоративных баз данных и других систем, работающих централизованно на специально выделенных серверах.

Появляется также возможность доступа к данным при помощи Интернета практически из любой точки мира. Интеграция СУБД в среду WEB имеет ряд преимуществ, в их числе:

простота реализации, независимость от платформы, стандартизация, графический интерфейс пользователя, прозрачный сетевой доступ, масштабируемость развертывания и др. [2].

Анализ известных работ и публикаций в Интернете показал, что на данный момент нет единого мнения по выбору СУБД для разработки Web-приложения. В настоящее время для этих целей применяются следующие СУБД: MySQL, SQLLite, PostgreSQL, Microsoft SQL Server, Oracle Database и Sybase SQL. В каждом конкретном случае выбор СУБД зависит от множества показателей таких, как количество обрабатываемой информации, количество пользователей, специфика приложения и т.д.

Таким образом, актуальность проблемы выбора СУБД для создания WEBприложений с одной стороны, и отсутствие практических рекомендаций по ее решению, с другой стороны потребовали проведения настоящего исследования.

В процессе выполнения работы были сформулированы показатели для оценки эффективности СУБД, в их числе:

• производительность;

• защита данных;

• поддержание целостности данных;

• требования к рабочей среде.

Для исследования были выбраны следующие СУБД: MySQL, PostgreSQL, SQLLite и Oracle Database. Оценка показателей эффективности выполнялась с использованием экспертов и экспериментальным путем.

Результатами проведенной работы являются сравнительная оценка эффективности выбранных СУБД по выделенным показателям, а также практические рекомендации по выбору СУБД для разработки Web-приложений.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.ing. Е. Копытова.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga Литература 1. Фролов А.В., Фролов Г.В. Базы данных в Интернете: Практическое руководство по созданию Web-приложений с базами данных. 2-е изд., испр. М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2000. 448 с.

2. Коннолли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение.

Теория и практика: Учебное пособие. 2-е изд. М: Вильямс, 2000. 1120 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

И ТЕОРИИ ИГР ДЛЯ СОЗДАНИЯ РАСПИСАНИЯ ПОДГОТОВКИ

СПОРТИВНОГО БОЙЦА

Тел. (+371)-7100650. Факс: (+371)-7100660. E-mail: [email protected] Ключевые слова: теория игр, теоретико-игровая модель, матричные игры, расписание тренировок, искусственный интеллект, антагонистический конфликт В работе рассмотрены возможности использования методов искусственного интеллекта и теории игр для автоматизации эффективности подготовки спортивного бойца с целью максимизировать шансы на победу в бою. Рассматривается конфликтная ситуация двух сторон. Каждая сторона пытается максимизировать свои шансы на победу, каждая сторона не располагает достаточными данными о поступках соперника. В результате складывается антагонистический конфликт [1].

Для разрешения конфликтной ситуации применяется теория игр, задача которой состоит в установлении способов действий, дающих наибольшую выгоду для каждого противника [2].

В работе ставится цель создания математической модели расписания подготовки бойца, чтобы предсказывать и находить оптимальный способ подготовки спортивного бойца.

Рассматривалась задача теории игр – решение игровой матрицы [3]. Для решения игровой матрицы были использован симплекс-метод и генетические алгоритмы.

Автором были построены и запрограммированы методы предсказания результата боксёрского поединка. Найдена методика для построения оптимальной стратегии подготовки бойца к поединку при заданных условиях (физическое состояние бойца и соперника, период времени до поединка). Для решения этой задачи были определены основных параметров подготовленности боксёров [4]. Разработана и реализована в виде опытного программного обеспечения математическая модель, описывающая процесс подготовки боксера с помощью взаимодействующих программных агентов.

Во время исследования проведено сравнение и оценка эффективности использования теории игр по сравнению с подготовкой бойца практикующими тренерами.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. Б. Мишнева.

Литература 1. Суздаль В. Г. Теория игр для флота. М.: Воениздат, 1976. 317 с.

2. Нейман Дж., Моргенштерн О. Теория игр и экономическое поведение. М.: Наука, 1970.

3. Myerson Roger B. Game Theory: Analysis of Conflict, Harvard University Press, 1997. 584 p.

4. Enamait R. The Boxers Guide to Performance Enhancement, 2002. 157 p.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ПОВЕДЕНИЕМ

РЕАКТИВНОГО АГЕНТА НА ОСНОВЕ ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА

Ключевые слова: логический агент, принцип резолюции, дискретная среда Новое направление в сфере искусственного интеллекта определяется как логические агенты. Логические агенты обладают способностью формировать представление о мире, используя принципы логического вывода для получения новых знаний о мире, а также применяют эти новые знания для определения последовательности действий. Причина, по которой следует заниматься изучением агентов, основанных на знаниях, состоит в том, что такие агенты характеризуются значительной гибкостью. Они способны принимать к исполнению новые задачи, выраженные в форме явно поставленных целей, они могут быстро достигать компетентности, получая инструкции или усваивая новые знания, полученные из своей среды. Кроме того, они способны приспосабливаться к изменениям своей среды, обновляя соответствующие знания. Необходимость изучения логических агентов возникла при построении автономных роботов, взаимодействующих со средой без участия человека.

Целью данной работы является реализация и сравнение ряда методов логического вывода [1]:

– принципа резолюции;

– правил вывода и логических эквивалентностей;

– таблиц истинности. Каждый метод исследовался путем выполнения следующей последовательности действий:

– сформировано множество различных препятствий в дискретной среде [2] и определены конфликтные ситуации;

– исследована скорость работы алгоритма в различных ситуациях;

– исследовано влияние расположения объектов дискретного мира на скорость Также в работе исследована скорость обхода различных препятствий в дискретной среде при помощи приведенных методов в сравнении их друг с другом. После проведения сравнений и анализа полученных результатов были выявлены преимущества и недостатки рассматриваемых методов. Экспериментальные программы реализованы на языке логического программирования Prolog.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.comp. А. Борисова.

Литература 1. Норвиг П., Рассел С. Искусственный интеллект: современный подход (AIMA). М.: Вильямс, 2. Wooldridge M. An Introduction to Multiagent Systems. John Wiley & Sons, 2005. 348 p.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИСКУССТВЕННЫХ

НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ В РАСПОЗНАВАНИИ ПЕЧАТНЫХ БУКВ

Ключевые слова: нейронные сети, перцептрон, самоорганизующаяся сеть Кохонена, карта Кохонена, распознавание печатных букв В последнее десятилетие появляется большое количество публикаций, посвященных искусственным нейронным сетям (ИНН), их функционированию, алгоритмам обучения, новым архитектурам и практическому применению [1]. Одна из областей применения ИНН-распознавание образов. Самые популярные архитектуры для решения подобных задач это: Многослойный Перцептрон Розенблата (сети MLP) и самоорганизующиеся карты Кохонена (сети Кохонена) [2]. Тем самым сравнение архитектур представляет научный и практический интерес. В работе проведен сравнительный анализ эффективности упомянутых архитектур для задачи распознавания печатных букв.

Для решения задачи был разработан программный продукт c использованием J2SE5.0 в качестве языка программирования, а также платформы Eclipse RCP 3.2, помимо этого для разработки моделей сетей использовалась библиотека Eclipse Modeling Framework 2.2.0 (EMF). Основной функцией продукта является реализация алгоритмов сетей MLP и Кохонена. Программный продукт можно разделить на модули, исследующие подзадачи:

• Модуль сети MLP:

o исследование сети MLP в процессе обучения распознавания букв, o исследование влияния на результаты обучения следующих параметров сети:

3. коэффициента пологости логистической функции, • Модуль сети Кохонена:

o исследование сети Кохонена в процессе распознавания букв.

o исследование влияния на результаты обучения следующих параметров сети:

3. коэффициента связи с соседними нейронами, 4. коэффициента инерции обучения, Указанные методы сравнивались между собой по двум основным критериям:

• временной ресурс, • процент ошибки на тестовых образцах.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.comp. А. Борисова.

Литература 1. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника: Теория и практика / Пер. на рус. Ю.А. Зуева, В.А. Точенова. М.: МИР, 1992. 118 с.

2. Борисов В. В., Круглов В. В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. 2-е изд. М.:

Горячая Линия-Телеком, 2001. 382 с.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ

ДЛЯ КОРПОРАТИВНЫХ СЕТЕЙ

Тел. (+371)-9878901. Факс: (+371)-7438384. E-mail: [email protected] Ключевые слова: корпоративная сеть, мониторинг, управление, эксперимент В последнее десятилетие развитие информационных технологий вступило в совершенно новую фазу. Вычислительные машины и сетевые технологии пришли во все сферы человеческой деятельности. Рост объема сетевого трафика, требования к качеству обслуживания пользователей QoS существенно повышают требования к производительности сети. Администратору при настройке сети необходимо знать, как влияет каждый компонент сети на ее производительность.

При проектировании новой или модернизации корпоративной сети часто возникает необходимость в количественном измерении некоторых характеристик сети таких, например, как интенсивности потоков данных по сетевым линиям связи, задержки, возникающие на различных этапах обработки пакетов, время реакции на запросы того или иного вида, частота возникновения определенных событий и других характеристик.

Для этих целей могут быть использованы разные средства и, прежде всего, средства мониторинга и управления сетью. Поэтому выбор средств мониторинга и управления корпоративными сетями как инструмента при проектировании и модернизации корпоративных сетей является важной и актуальной задачей.

В работе рассматриваются средства мониторинга и управления, производится их анализ и классификация. Для проведения исследования, во-первых, создаются натурные и имитационные модели типовых структур корпоративных сетей, во-вторых, проводятся натурные и имитационные эксперименты, в итоге имитационные модели настраиваются и корректируются на основании результатов, полученных при натурных измерениях. По полученным результатам анализируются достоинства и недостатки средств мониторинга и управления, а затем выбирается наилучший вариант для частного случая типовой структуры корпоративной сети. При выборе учитываются наиболее важные критерии с точки зрения стоимости, масштабируемости и производительности.

Результатами проведённого исследования является сравнительная оценка существующих средств мониторинга и управления для корпоративных сетей, а также практические рекомендации по применению данных средств в различных корпоративных сетях.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.ing. A. Латкова.

Литература 1. Столлингс В. Современные компьютерные сети. 2-е изд. СПб.: Питер, 2003. 783 с.: ил.

2. Нефедов В.И. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах.

Москва: Высшая школа 2005. 535 с.: ил.

3. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: Принципы, технологии, протоколы. СПб.:

Питер, 2005. 863 с.: ил.

4. Уилсон Лор. Мониторинг и анализ сетей. Москва, 2002. 386 с.: ил.

МОНИТОРИНГ И ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

WIRELESS СЕТЕЙ

Ключевые слова: сети стандарта IEEE 802.11, средства мониторинга, оценка производительности, аналитическая модель, натурная модель Данная работа посвящена проблеме мониторинга и оценки производительности беспроводных локальных сетей.

В настоящее время, очевидно, что беспроводные сети практически находятся вне конкуренции по оперативности развертывания, мобильности, цене и широте возможных приложений, во многих случаях представляя собой единственное экономически оправданное решение. Качество работы беспроводных локальных сетей характеризуется множеством различных показателей, среди которых удобство эксплуатации занимает важное, но не ключевое место. Определяющими параметрами являются скорость и надежность работы.

Пропускная способность беспроводных локальных сетей 802.11 изучалась либо экспериментально [1], либо путем упрощенного моделирования [2, 3], основанного на предположениях, существенно упрощающих реальный алгоритм отсрочки. Наиболее детальный анализ приведен в работах [4, 5], авторы которых обосновывают аналитические методы оценки пропускной способности беспроводной локальной сети 802.11.

Для исследования проблемы необходимы адекватные методы анализа и специализированные инструменты. При анализе производительности речь идет о том, как увеличить скорость передачи и как обеспечить стабильность беспроводной локальной сети.

В процессе исследования рассмотрен ряд аналитических моделей беспроводных локальных сетей [6]. Выполнена оценка производительности на указанных аналитических моделях для конкретных типовых структур с использованием wireless-технологий.

Для проверки адекватности аналитических моделей разработаны и созданы натурные модели. Исследования, проведенные на натурных моделях, показали наличие погрешностей в результатах, полученных на основе аналитических моделей.

Для повышения точности аналитических моделей предложен способ параметрической коррекции моделей на основе результатов измерений, полученных на натурных моделях, которые позволяют получить приемлемую оценку производительности и других параметров сети при использовании аналитических моделей.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.ing. А. Латкова.

Литература 1. Weinmiller J., Schlager M., Festag A., Wolisz A. Performance Study of Access Control in Wireless LANs – IEEE 802.11 DFWMAC and ETSI RES 10 HIPERLAN, Mobile Networks and Applications. 2(1) (1997). p. 55–76.

2. Chhaya H.S., Gupta S. Performance Modeling of Asynchronous Data Transfer Methods of IEEE 802.11 MAC Protocol, Wireless Networks 3(3). March 1997. p. 217–234.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga 3. Ho T.S., Chen K.C. Performance Analysis of IEEE 802.11 CSMA/CA Medium Access Control Protocol, Proceedings of PIMRC’96. October 1996.P. 407–411.

4. Bianchi G. Performance Analysis of IEEE 802.11 Distributed Coordination Function, IEEE Journal on Selected Areas in Communications 18(3) (March 2000). p. 535–547.

5. Cali F., Conti M., Gregory E. Dynamic Tuning of the IEEE 802.11 Protocol to Achieve a Theoretical Throughput Limit, IEEE/ACM Transactions on Networking, December 2000. No. 8(6).

p. 785–799.

6. Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович И.В. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. М.: Техносфера, 2005. 592 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ

ИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОДНОВИНТОВЫМ ВЕРТОЛЕТОМ

ПО ВЫСОТЕ

Ключевые слова: оптимальное по быстродействию компьютерное управление, Известно, что в практике автоматического пилотирования вертолетами одновинтовой схемы широкое применение находят автопилоты непрерывного действия [1, 2]. Круг задач, решаемых аналоговыми автопилотами, как правило, состоит в обеспечении автоматической стабилизации углового положения вертолета в пространстве, а также высоты и скорости на крейсерском режиме. Развитие компьютерной техники и внедрение ее в системы управления полетом позволяет осуществить дальнейшую автоматизацию процессов пилотирования вертолетом [3]. Характерными требованиями, предъявляемыми к системам управления вертолета, являются: высокая точность и быстродействие. В работе показано, что данная задача может быть сформулирована и решена как задача оптимального быстродействия.

При решении данной задачи используется метод оптимального компьютерного управления, предложенный в [4]. Приводятся результаты вычислительного эксперимента.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. В. Никольского.

Литература 1. Володько А. Основы аэродинамики и динамики полета вертолетов. М.: Транспорт, 1988.

2. Браверман А., Вайптруб А. Динамика вертолета. М.: Машиностроение, 1988.

3. Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ. М.: Мир, 1987.

4. Ищенко А., Никольский В. Алгебраический метод синтеза оптимального по быстродействию компьютерного управления нейтрально устойчивыми и консервативным объектами. In:

International conference “Reliability and Statistics in Transportation and Communication” Relstat’05, 13-14 October 2005, Riga (в печати).

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ПОСТРОЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМА

УПРАВЛЕНИЯ РЕАКТИВНЫМ АГЕНТОМ НА ОСНОВЕ

ЭВОЛЮЦИОННОГО МЕТОДА

Ключевые слова: генетическое программирование, реактивный агент, дискретная среда Генетические алгоритмы (ГА) представляют собой новое направление в разработке вычислительных алгоритмов на базе идей искусственного интеллекта. Они обладают эффективными возможностями поиска в многомерных пространствах параметров, а также легко адаптируются к изменению проблемы. ГА являются параллельными алгоритмами, работающими с бинарными строками и их популяциями. Решение достигается путем последовательного применения операторов репродукции, скрещивания и мутации к элементам популяции. В отличие от генетических алгоритмов в генетическом программировании все операции производятся не над строками, а над деревьями [1].

Одно из применений генетического программирования – разработка алгоритмов навигации агентов в различных средах [2].

Цель данной работы – выяснить, насколько эффективно применение генетического программирования для навигации реактивного агента в дискретной среде в сравнении с нейронной сетью Элмана, которая также применяется для решения рассматриваемых задач.

Для достижения поставленной цели были решены следующие исследовательские задачи.

• Реализован алгоритм генетического программирования.

• Сформирована тестовая выборка.

o Исследована скорость работы генетического алгоритма при различных препятствиях в дискретной среде из тестовой выборки.

o Исследовано влияние вероятности мутации и скрещивания на скорость работы генетического алгоритма.

• Реализована нейронная сеть Элмана.

o Сформирована обучающая выборка для нейронной сети Элмана.

o Произведено обучение нейронной сети Элмана.

o Исследована успешность прохождения различных препятствий в дискретной среде из тестовой выборки.

o Исследована скорость обучения нейронной сети Элмана в зависимости от уровня ошибки, коэффициента обучения и количества нейронов в скрытом слое.

• Исследована скорость обхода различных препятствий в дискретной среде с помощью генетического программирования в сравнении с нейронной сетью Элмана, с учётом времени её обучения.

После проведения сравнений был выбран наиболее оптимальный метод для решения выдвинутых задач. Для реализации алгоритмов использовалась среда разработки Delphi.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.comp. А.Борисова.

Литература 1. Mitchell M. (1996). An Introduction to Genetic Algorithms. MIT Press.

2. Wooldridge M. (2005). An Introduction to Multiagent Systems. John Wiley & Sons, 348 p.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ

ГЕНЕТИЧЕСКИМИ И ГРАДИЕНТНЫМИ МЕТОДАМИ

Ключевые слова: генетический алгоритм, градиентный метод Генетические алгоритмы (ГА) представляют собой новое направление в вычислительных методах [1]. В последние годы появилось множество публикаций, посвященных описанию принципов генетических алгоритмов, основанных на концепциях естественного отбора и генетики. И очень часто их возможности демонстрируются на примере решения задач оптимизации и поиска. Традиционно задачи оптимизации решаются градиентными методами [2]. Поэтому сравнение двух подходов предоставляет научный и практический интерес. Ниже показано, какие исследования были выполнены автором, который провел сравнительный анализ решения задач оптимизации генетическими и градиентными методами.

Для решения задачи сравнительного анализа были разработаны два программных продукта, основной частью которых являются генетический алгоритм для первого и градиентные методы для второго. Каждый программный продукт можно разделить на модули, исследующие перечисленные ниже подзадачи.

• Программный продукт для работы с генетическими алгоритмами.

o Исследована работа ГА для нахождения оптимума функций.

o Исследовано влияние мутации и скрещивания на результат работы ГА.

o Исследовано влияние видов скрещивания на результат работы ГА.

o Исследована скорость работы ГА в зависимости от задаваемых параметров.

• Программный продукт для работы с градиентными методами.

o Исследована работа двух градиентных методов – метода наискорейшего спуска и метод Ньютона - нахождения оптимума функций.

o Исследована скорость работы данных методов в зависимости от задаваемых Указанные методы сравнивались между собой по двум основным критериям:

• скорость сходимости, • временной ресурс.

В качестве тестовых были выбраны функции Расстригина, Розенброка и Де Джонга.

В результате сравнений был выбран оптимальный метод для решения определенной задачи.

Исследованный материал отражает результаты исследований, выполнимых в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.comp. А. Борисова.

Литература 1. Goldberg D.E. (1989). Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning.

Addison-Wesley, 412 p.

2. Черноруцкий И.Г. Методы принятия решений. СПб.: ХВ-Петербург, 2005. 416 с.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СУБД

Ключевые слова: СУБД, базы данных, производительность База данных является неотъемлемой частью современной информационной системы, поэтому любая проблема производительности, связанная с работой СУБД, может значительно повлиять на работу всей информационной системы.

Согласно многочисленным исследованиям объём хранимых и обрабатываемых данных за последние годы значительно вырос [1]. Благодаря широкому развитию компьютерных сетей увеличилось и количество пользователей, а, следовательно, и количество транзакций. Уровень пользователей, работающих с современными информационными системами, неуклонно растет. При этом современному аналитику необходимо знать не только усредненные значения какого-либо показателя системы, но и иметь возможность рассмотреть изменения показателей в зависимости от различных факторов.

Производители СУБД предоставляют всё больше и больше способов для повышения производительности и масштабируемости приложений, использующих СУБД. Поэтому при разработке любой современной информационной системы необходимо детально понимать все нюансы, возникающие при увеличении количества пользователей и объема данных, а также стараться использовать все средства, предоставляемые разработчиками СУБД.

В данной работе исследуются различные аспекты производительности, в том числе:

• время отклика, • пропускная способность.

• масштабируемость, • эффективность (утилизация).

Выполнен анализ причин возникновения проблем производительности в современных информационных системах, показаны методы их устранения. При этом рассмотрены различные средства, которые предоставляет СУБД для повышения производительности такие, как:

• различные типы индексов (B*tree, binary tree);

• таблицы, организованные по индексу (index organized tables);

• материализованные представления;

• различные методы доступа к данным;

• кластеризованные таблицы;

• фрагментация данных.

В связи с актуальностью проблемы повышения производительности большинство производителей СУБД, а также независимых экспертов разработали ряд рекомендаций и методологий по решению проблем, связанных с производительностью СУБД. В данной работе рассмотрены методики, предлагаемые производителем современной СУБД Oracle, а также ряд методик, предлагаемых независимыми экспертами в области повышения производительности, в их числе:

• The Oracle Performance Improvement Method [2];

• Emergency Performance Methods [2];

• Oracle High Performance Tuning Method [4].

При сравнении различных методик была предложена система показателей для оценки методов повышения производительности. Исследование различных методик выполнялось на примере эталонного теста TPC-H [5]. В процессе исследования был разработан ряд рекомендаций по оптимизации производительности данного теста.

Предложенный подход может найти практическое применение при оценке методик повышения производительности современных СУБД.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.ing. Е. Копытова.

Литература 1. Bryan Huddleston. Understanding Data Growth and Best Methodologies for SQL Optimization with Toad® for Oracle Xpert – http://oracle.ittoolbox.com/white-papers/understanding-data-growth-andbest-methodologies-for-sql-optimization-with-toadr-for-oracle-xpert- 2. Oracle® Database Performance Tuning Guide 10g – http://wtcis.wtamu.edu/oracle/server.101/b10752/toc.htm 3. Cary Millsap, Jeff Holt. Optimizing Oracle Performance. O'Reilly Media, Inc, 2003. 388 p.

4. Gavin JT Powell. Oracle High Performance Tuning for 9i and 10g. Digital Press, 2003. 544 p.

5. Transaction Processing Performance Council. TPC BENCHMARKTM H (Decision Support) Standard Specification – http://www.tpc.org/tpch/spec/tpch2.3.0.pdf 9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОЦЕНКИ

ВЕРОЯТНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ АНАЛИЗА

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТРАХОВОЙ КОМПАНИИ

Ключевые слова: статистика, анализ, оценивание, база данных, программная реализация Современная система страхования требует применения исследовательских подходов к оценке и анализу статистической информации является.

Многие страховые компании испытывают трудности при анализе своих статистических данных и при дальнейшей оценке ряда вероятностных характеристик, прежде всего, в связи с отсутствием готового программного обеспечения.

Настоящая работа посвящена созданию в рамках конкретной страховой компании, занимающейся страхованием гражданской ответственности владельцев автомобилей, инструмента, способного анализировать имеющиеся статистические данные, совершать оценку различных вероятностных характеристик и решать актуарные задачи страхования.

В этой связи первоначальным, важным и трудоемким этапом оказалось проектирование самого инструмента и его последующая программная реализация, а также создание базы данных с реальными данными страховой компании и интерфейса для работы с ней в среде Интернет для последующего анализа этих данных и решения конкретных задач страхования.

Следующим важным и самым главным этапом является исследование и программная реализация алгоритмов поставленных задач страхования с последующим анализом полученных результатов и их визуализацией в виде графиков, гистограмм и таблиц.

В работе были исследованы и реализованы такие задачи страхования, как:

1. Проверка вида закона распределения числа аварий для страховых договоров по критерию Пирсона с использованием выбора либо распределения Пуассона, либо отрицательного биномиального распределения.

2. Проверка вида закона распределения числа страховых случаев, заявленных за один день, на протяжении года при выборе распределения Пуассона.

3. Проведение в автомобильном страховании анализа зависимости частоты исков от размеров автомобиля.

4. Оценка размера страховой нетто-премии по данным договоров страхования автомобилей и получение ряда дополнительных характеристик по выплатам страховых возмещений.

5. Вычисление условной вероятности попадания автомобиля в аварию для различных возрастов эксплуатации автомобилей. Реализация расчета основана на использовании формулы Байеса.

Разработанное в рамках магистерского исследования программное обеспечение нацелено на создание и последующее внедрение достаточно универсального средства учета и анализа деятельности страховой компании. Комплекс программ разрабатывался таким образом, чтобы в дальнейшем включить в него разнообразные задачи актуарной математики в соответствии с требованиями реальной страховой компании.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. В. Люмкиса.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХЭШИРУЮЩИХ КРИПТОАЛГОРИТМОВ

С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ КРИПТОСТОЙКОСТИ И БЫСТРОДЕЙСТВИЯ

Ключевые слова: хэширующие криптоалгоритмы, контроль целостности системных файлов Существует проблема своевременного и надёжного обнаружения попыток внедрения вредоносного кода и модификации или подмены исполняемых системных файлов на компьютерах. В качестве одного из вариантов применяется создание хэшей файлов системы и последующее сравнение вновь вычисленных хэшей с уже имеющимися контрольными значениями.

В данной работе был произведён обзор имеющихся хэширующих криптоалгоритмов, их надёжности и быстродействия. Для подобных операций должны применяться быстродействующие и криптостойкие хэширующие криптоалгоритмы. На данный момент применяются известные MD5 и SHA-1 алгоритмы, которые не являются быстродейтсвующими. Кроме того, уже существует методика «взлома» данных криптоалгоритмов.

В рамках данного исследования был разработан хэширующий криптоалгоритм TSI (Test of System Integrity). При разработке криптоалгоритма особое внимание уделялось быстродействию.

В процессе разработки хэширующего криптоалгоритма были проведены исследования:

• на быстродействие, исходя из количества и качества операций на каждом цикле;

• на криптостойкость, используя дифференциальный метод.

Разработанный криптоалгоритм был реализован программно. Для проведения эмпирических исследований по быстродействию и надёжности была создана программа, реализующая криптоалгоритмы TSI, MD5, SHA-1.

На основе созданной программы были проведены эмпирические исследования:

• по быстродействию – на одиночном файле, на группе файлов, на системных файлах рабочего компьютера;

• по криптостойкости – произвольная замена битов в исходном файле, произвольное изменение размера исходного файла.

При этом были получены эмпирические характеристики рассеивания для данного криптоалгоритма, соответствующие теоретическим расчётам.

В результате исследования выявлено, что новый криптоалгоритм является быстродействующим и криптостойким. На основании полученных данных сделан вывод о пригодности разработанного хэширующего криптоалгоритма для проверки целостности системных файлов.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.ing. А. Латкова.

Литература 1. Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке Си. М.: Триумф, 2002. 816 с.

2. Гуц Н., Изотов Б., Молдовян А., Молдовян Н. Криптография. Скоростные шифры. СПб.:

Издательство BHV, 2002. 496 с.

3. Столлингс Вильям. Криптография и защита сетей: принципы и практика. М.: Вильямс, 2001. 672 с.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ ВНЕДРЕНИЯ ГОТОВЫХ

ПРИЛОЖЕНИЙ ORACLE AIM

Ключевые слова: приложение, методика внедрения, Oracle AIM Одним из основных требований, которые выдвигаются перед разработчиками программного продукта, является сокращение сроков его внедрения. В настоящее время разработаны различные методики внедрения готовых приложений, используемые в отдельных компаниях и организациях. При этом нет однозначного мнения, какая из них является наиболее эффективной.

Достаточно перспективной, по мнению автора, является методика внедрения готовых приложений компании Oracle, известная под названием Application Implementation Method (AIM), которая исследуется в настоящей работе [1]. Она широко используется при организации и проведении работ по внедрению приложений на сложных, территориально распределенных объектах. Методика AIM представляет собой интегрированный подход, помогающий правильно спланировать и отследить все этапы внедрения, что обеспечивает достижение желаемого результата в пределах временных и бюджетных рамок проекта.

В ходе настоящего исследования автором были детально рассмотрены основные задачи, которые необходимо решать в процессе внедрения готовых приложений с помощью AIM, и исследованы возможности их улучшения. В их число вошли следующие задачи.

• Определение бизнес-требований. Результатом выполнения задач является описание требований заказчика к развертываемой системе. В ходе этого процесса выявляются детальные алгоритмы, по которым происходит выполнение бизнес-процессов заказчика в области, затрагиваемой развертыванием автоматизированной системы. Затем разрабатываются детальные модели бизнес-процессов заказчика после развертывания системы, которые затем детализируются до уровня конкретных функций, выполняемых системой для каждого элементарного шага бизнес-процесса.

• Отображение бизнес-требований. В ходе выполнения задач проводится анализ того, какая функциональность и каким образом может использоваться для реализации функциональных возможностей, необходимых заказчику. В этом процессе окончательно определяется, каким образом будут осуществляться бизнес-процессы заказчика после развертывания системы, какая информация будет храниться в системе и какие доработки необходимо сделать.

• Функциональная и техническая архитектура. В ходе этого процесса происходит построение технической архитектуры, необходимой для работы системы, а также определяются значения ключевых параметров настройки, касающихся • Разработка дополнительной функциональности. В рамках этого процесса разрабатывается программное обеспечение, необходимое для реализации функциональности, отсутствующей в приложении.

• Конвертация данных. Перенос данных из существующих систем (возможно в бумажном виде) во внедряемую систему.

• Документирование. Создание документации на систему.

• Тестирование системы. Проверка системы на наличие ошибок и на реализуемость требований.

• Тестирование на производительность. Тестирование системы на «узкие» по производительности места.

• Обучение. Обучение проектной группы, с которого начинается проект по внедрению, и обучение конечных пользователей, которым проект заканчивается.

• Ввод в эксплуатацию. Рассматриваются все вопросы, связанные с вводом в эксплуатацию системы и ее последующим сопровождением.

Особое внимание в ходе настоящего исследования уделялось временным фазам проекта, а именно:

• определению: по окончании данной фазы определяются совокупные бизнестребования заказчика;

• анализу операций: по окончании данной фазы будущие бизнес-процессы зафиксированы, а также определено, как они будут реализованы;

• проектированию решения: в ходе данной фазы в частности производится создание детальных спецификаций для дополнительной разработки (функциональный и технический дизайн) и разработка сценариев тестирования;

• разработке: по окончании данной фазы все дополнительные разработки завершены, приемочные тесты проведены, пользовательская документация • переходу к эксплуатации: в ходе этой фазы завершается обучение конечных пользователей, производится конвертация данных и система вводится в • эксплуатации системы: это начало фазы поддержки системы. В это время выявляются и исправляются все недочеты по работе системы.

В процессе проведенных исследований разработаны практические рекомендации по улучшению ряда положений методики AIM, которые затем реализованы на практике. Так, технология получения результатов отдельных задач изменена таким образом, чтобы результат одной задачи максимально (вплоть до текста) использовался при выполнении последующих задач. Сокращено количество основных задач, за счет того, что задачи, результаты которых могут быть легко получены при выполнении других задач, не выделяются как самостоятельные. При этом следует отметить, что идеология исходной методики, основные концепции, термины и идентификация задач оставлены без изменения.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.ing. Е. Копытова.

Литература 1. Application implementation method handbook. Oracle Corporation. 1999. 356 р.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ КОНВЕРТАЦИИ ПРОГРАММНОГО КОДА

ИЗ PHP В ASP.NET

Ключевые слова: PHP, ASP,.NET, конвертация, миграция, динамическое web-приложение, язык программирования, серверная технология, семантика В настоящее время ассортимент инструментальных средств и, в частности, языков программирования, используемых для создания программных систем, характеризуется большим разнообразием. У большинства программистов и компаний, занимающихся производством программных продуктов, со временем накапливается большое количество вспомогательных библиотек кода, которые можно быстро и эффективно использовать в последующих программных продуктах. Нередки ситуации, когда какойлибо программист или целая компания по производству программных продуктов под воздействием тех или иных причин вынуждены поменять технологию разработки.

В силу растущей популярности технологии.NET и большого количества опытных программистов на РНР, представляется актуальным исследование возможности конвертации программного кода на языке РНР в код для выполнения в среде.NET, в частности, на язык C# [1]. Несмотря на то, что и РНР, и ASP.NET применяются для создания динамических web-приложений, между ними существует различия [2]:

• в архитектуре, • поддержке объектно-ориентированной парадигмы, • в процессе компиляции, • синтаксические различия.

С другой стороны, многочисленные работы, посвященные сравнительному анализу языков, приводят к выводу о значительном сходстве очень многих понятий и свойств современных языков программирования, налицо весьма высокая, вплоть до идентичности, степень семантического сходства [3].

В работе выдвигается гипотеза о возможности успешной конвертации отдельных модулей программного продукта на языке РНР в код на языке C#. В качестве инструмента используется «PHP to ASP.NET Migration assistant» от компании Microsoft.

Исследование проводится на основе существующего приложения, написанного на РНР4.

Для исследования наибольшего количества аспектов конвертации выбрано приложение, в коде которого используется большое количество наиболее применимых и часто используемых функций и синтаксических конструкций языка РНР. Приложение имеет трёхуровневую архитектуру и использует ОО-парадигму.

В процессе исследования выявлены проблемы, возникающие при конвертации программного кода и обусловленные различиям в синтаксисе, структуре, архитектуре и компиляции РНР и ASP.NET, проведён статистический анализ для выявления наиболее часто встречающихся проблем и предложено решение отдельной проблемы, не реализованное в «PHP to ASP.NET Migration assistant». Кроме того, в результате исследования, подтверждена гипотеза о возможности конвертации отдельных модулей программного продукта и синтаксических конструкций.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. Б. Мишнева.

Литература 1. Liberty J. Programming C#, 3 ed. O'Reilly & Associates, 2003. 710 р.

2. George Schlossnagle. Advanced PHP Programming. Sams, 2004. 672 р.

3. Strachey C. Fundamental Concepts in Programming Languages. Higher-Order and Symbolic Computation, Vol. 13, No, April 2000, p. 11–49.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСКРЕТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛИНОЙ

ОЧЕРЕДИ В МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ

МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Ключевые слова: дискретное управление, длина очереди, система массового Известно, что эффективность работы многоканальной системы массового обслуживания (МСМО) в значительной степени зависит от возможностей регулирования очередей в каналах, в частности, от возможности учета различных нарушений нормального режима функционирования, отказов некоторых элементов. Таковыми могyт быть задержки соединения в МСМО, отказы одного или нескольких каналов и др. Все это, как правило, приводит к снижению производительности МСМО и, как следствие, к возрастанию длины очереди, превышающей допустимую величину.

В настоящей работе рассматривается задача дискретного управления длиной очереди в многоканальной системе массового обслуживания, состоящей из общей памяти ограниченной емкости, буферного запоминающего устройства и многоканального системного блока.

В результате исследования получен алгоритм определения необходимого времени обслуживания, учитывающий изменения условий функционирования СМО, а также требования относительно допустимой длины очереди. По найденному значению времени обслуживания определяется необходимое число рабочих каналов на каждом шаге оперативного управления.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. В. Никольского.

Литература 1. Никольский В.А. Автоматизация решений задач управления. Рига, 2006. 98 с.

2. Крайников А.В., Курдиков Б.А. Вероятностные методы в вычислительной технике. Москва:

Высшая школа, 1986. 312 с.

3. Никольский В.А. Управление временем реакции в вычислительных системах с очередями.

Автоматика и вычислительная техника. №3, 2002. с. 74–78.

ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ

LAN СЕТИ С МЕТОДОМ ДОСТУПА CSMA/CD

Ключевые слова: LAN, CSMA/CD, CSMA/CA В настоящее время наблюдается резкий рост разработки и создания новых высокоскоростных телекоммуникационных сетевых технологий передачи данных: Gigabit Ethernet,10 Gigabit Ethernet, ATM и т.д. Для модернизации существующих корпоративных сетей, разработки новых, базирующихся на современных телекоммуникационных технологиях, необходимо иметь инструмент, позволяющий оценивать эффективную скорость указанных технологий с конкретными протоколами и методами доступа к передающей среде.

В данной работе производится исследование и разработка метода оценки систем передачи данных, базирующихся на методах доступа CSMA/CD, CSMA/CA.

Исследованию сетей с этими протоколами посвящено большое количество работ.

Для исследования поведения систем связи под влиянием случайных факторов применяется аппарат теории случайных процессов и теории массового обслуживания [1].

Использование этого аппарата позволяет построить математическую модель изучаемой сети связи [2] и провести теоретические исследования параметров функционирования реальной системы.

Важнейшим на сегодняшний день является протокол CSMA/CD, признанный основным для локальных вычислительных сетей (группа стандартов IEEE 802.3x). На его основе построено подавляющее большинство современных вычислительных сетей. В данной работе предложен эвристический, аналитический алгоритм нахождения эффективной скорости технологий: IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3z, IEEE 802.3ab, IEEE 802.3ae.

Аналогичный алгоритм предложен для IEEE 802.11 с методом доступа CSMA/CА для беспроводных сетей. Для проверки предложенного алгоритма разработаны имитационные модели основных типовых структур сети, позволяющие оценивать эффективную скорость при варьировании количества рабочих станций на сети и интенсивности запросов.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.ing. А. Латкова.

Литература 1. Гнеденко Б.В. Введение в теорию массового обслуживания. 2-е изд., перераб. и доп. М.:

Наука, 1987. 336 с.

2. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. М.: Мир, 1979.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

class='zagtext'>ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОШИБОК

В ПРОЕКТАХ РАЗРАБОТКИ ПО ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ

Тел. (+371)-7100659. Факс: (+371)-7100659. E-mail: [email protected] Ключевые слова: процесс верификации, классификация дефектов, CMMI В проектах, связанных с разработкой ПО, существует высокая потребность в совершенствовании вспомогательных процессов таких, как процесс предотвращения дефектов и процесс верификации. Ключевой составляющей процесса предотвращения дефектов является анализ данных о дефектах, полученных во время тестирования [1].

Цель настоящего исследования – рассмотреть возможности предотвращения дефектов в организациях разработки ПО СММ уровня 3 по методу непрерывного представления модели CMMI [2].

Опыт улучшения подобного процесса, применяется в планировании будущих процессов. В этом случае используется концепция устранения общих причин отклонений.

Организованные усилия по предотвращению дефектов приводят к усовершенствованию процесса разработки путем повышения эффективности процессов. В исследования был предложен модифицированный процесс верификации в организациях разработки ПО СММ уровня 3, а также были рассмотрены улучшенные варианты классификации дефектов для использования в больших проектах разработки ПО.

В результате использования статистического анализа [3] была выявлена корреляция между типовыми дефектами, на основе которой предложена улучшенная схема тестирования. Далее, основываясь на рассмотренных типах дефектов, была предложена изменённая классификация дефектов. Для графического представления статуса процессов разработки ПО было создано программное средство, используемое менеджментом для создания репортов и ведения истории внедрения и улучшения процессов. В дальнейшем планируется проанализировать результаты данного исследования и предложить измененный процесс предотвращения дефектов, а также дать рекомендации по применению программных средств и методик обучения персонала.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. Б. Мишнева.

Литература 1. William A. Florac, Robert E. Park, Anita D. Carleton. Practical Software Measurement: Measuring for Process Management and Improvement. Software Engineering Institute Carnegie Mellon University Pittsburgh, PA 15213, 1997. 246 р.

2. CMMI Distilled: A Practical Introduction to Integrated Process Improvement, Second Edition by Dennis M. Ahern, et al, Addison-Wesley Professional; 2 ed. 2003. 320 p.

3. Яцкив И. Многомерный статистический анализ: классификация и снижение размерности.

Рига: ИТС, 2003.199 c.

ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНОЛОГИЙ РАЗРАБОТКИ

INTERNET-ПОРТАЛОВ

Тел.: (+371)-7620520, (+371)-9110703. E-mail: [email protected] Ключевые слова: Internet-портал, оптимизация разработки, ресурсы, PHP, ASP.NET, FPI Данная работа является продолжением исследований, выполненных в рамках магистерской работы и опубликованных в [1,2]. В работе изучаются процессы разработки Internet-порталов с точки зрения минимизации времени разработки и сокращения трудозатрат.

В плане развития выбранного в исследовании направления были рассмотрены основные оценочные характеристики следующих платформ: PHP [3], Java Servlets (JS) [4], Java Server Pages (JSP) [4,5] и Microsoft ASP.NET [6]. В результате использования метода экспертных оценок “Дельфи” была построена сводная таблица. В качестве экспертов выступали 10 специалистов, которые занимаются разработкой, связанной с использованием выше упомянутых технологий. Были выделены два основных подхода к созданию Internet-порталов: непосредственная обработка запросов и формирование ответов, а также встраивание программного кода в шаблоны HTML-страниц. Даны рекомендации по оптимизации процесса разработки портала TSI.

Для сравнения технологий были исследованы различные сайты, использующие данные технологии. При определении оценки функционального размера системы применялся Function Point Index (FPI) [7]. Основное внимание уделялось соотношению строк кода и ошибок относительно FPI.

Предоставленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. Б. Мишнева.

Литература 1. Оптимизация процесса разработки Internet-портала TSI. Научно-практическая и учебнометодическая конференция «Наука и технология – шаг в будущее». Программа и тезисы.

Рига, 14–15 апреля 2005 года. с. 26.

2. Оптимизация процесса разработки Internet-портала TSI. 8-я научно-практическая и учебнометодическая конференция «Наука и технология – шаг в будущее». Программа и тезисы.

Рига, 17 декабря 2005 года. с. 28.

3. Веллинг Л., Томсон Л. Разработка Web-приложений с помощью PHP и MySQL. М.: Вильямс, 2003. 800 с.

4. Alexander Nakhimovsky, Tom Myers. Professional Java XML Programming with Servlets and JSP.

Wrox Press Ltd. 772 р.

5. Дэвид Гери. Java Server Pages. Библиотека профессионала. Вильямс, 2002. 448 р.

6. Рейли Д. Дж. Создание приложений Microsoft ASP.NET. Русская Редакция, 2002. 480 р.

7. Function Points – http://www.balagan.org.uk/work/FPA.htm 9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТРИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ

ЗАДАЧ МЕНЕДЖМЕНТА ГИБКИХ ПРОЦЕССОВ РАЗРАБОТКИ

Ключевые слова: метрики, менеджмент, гибкий процесс, Scrum На сегодняшний день в индустрии производства программного обеспечения популярными являются гибкие процессы разработки. Ими, как и тяжеловесными процессами, необходимо управлять. Такое управление основывается на применении количественных метрик.

Метрические средства, используемые в менеджменте тяжеловесных процессов разработки, давно известны и классифицированы. А метрики, предназначенные для управления гибкими процессами, ещё подлежат исследованию.

Одним из методов менеджмента гибких процессов разработки является Scrum. Он контролирует процесс, опираясь на фиксированный список заданий, тогда как многие другие методы ориентируются на оценённую пользователем функциональность. Это отличие в совокупности с большой неопределённостью, допускаемой Scrum-методом при планировании проекта, может являться причиной отставания от графика [1].

Для поиска решений задач соблюдения графика, улучшения наблюдаемости и прогнозируемости процесса разработки были проведены исследования по внедрению в Scrum метрических средств из других методов менеджмента.

В ходе работы проводился сбор метрик, построение диаграмм, анализ текущих и суммарных результатов, а также их сравнение с первоначальными оценками. На основе этого делались выводы о целесообразности применения того или иного метрического средства на определённом этапе процесса разработки.

Исследования проводились в рамках двух проектов создания provisioning-подсистем для телекоммуникационной компании. После завершения всех работ результаты были сопоставлены с имеющейся статистикой разработки подобных систем. Был сделан вывод о том, что полученный набор метрик и правил их применения позволяет:

• укладываться в график работ, а когда невозможно, уменьшить время задержки;

• улучшить наблюдаемость процесса разработки – точно определять, на каком этапе разработки проекта находится рабочая группа в данный момент и как далеко остаётся до его завершения;

• избежать исправления некоторых «старых» проблем, которые имели место до использования метрических средств.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. С. Орлова.

Литература 1. Anderson David J., Schragenheim Eli. Agile Management for Software Engineering: Applying the Theory of Constraints for Business Results, Prentice Hall PTR, 2003.

2. Schwaber Ken. Agile Project Management with Scrum, Microsoft Press, 2004.

3. Макконел С. Остаться в живых. Руководство для менеджера программных проектов.

Библиотека программиста. СПб.: Питер, 2006. 240 с.: с ил.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ

НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТОКА ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ

Ключевые слова: поток воздушного движения, виды прогнозов, факторы, долгосрочное В настоящее время устойчивые мировые тенденции к увеличению гражданских авиаперевозок предъявляют высокие требования к точности прогнозирования потоков воздушного движения. В таких прогнозах остро нуждаются предприятия, которые управляют воздушным движением. К ним относится и предприятие Latvijas Gaisa Satiksme, занимающееся управлением воздушным движением в рижском районе полётной информации. Прогнозы, которые необходимы предприятию, разбиваются на три типа в зависимости от времени, на которое осуществляется прогноз: долгосрочные, среднесрочные и краткосрочные.

Долгосрочное прогнозирование потоков воздушного движения является важным для решения следующих практических задач:

– оценки загруженности секторов управления воздушным движением для последующей возможной ресекторизации района полётной информации, цель которой – не допустить превышения пропускной способности секторов, – определения необходимого количества специалистов управления воздушным движением и персонала в других сопутствующих областях, требуемых аэронавигационных средств и прочих ресурсов, – прогнозирования доходов предприятий управления воздушным движением.

Наибольшее влияние на долгосрочный прогноз оказывают факторы экономического развития как региона, для которого делается прогноз, так и окружающих его регионов. В настоящее время такой прогноз выполняется централизовано для всей Европы организацией Eurocontrol.

Целью данного исследования является разработка индивидуальной модели прогнозирования потока воздушного движения в рижском районе полётной информации. Для этого производится изучение и анализ факторов, влияющих на количественные характеристики потока воздушного движения в данном районе. Для оценки результатов исследования строится прогноз по разработанной модели и сопоставляется с прогнозами, составленными организацией Eurocontrol и с данными о фактических потоках воздушного движения. Для разработки статистических моделей прогнозирования используется пакет STATISTICA/Win.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. И. Яцкив.

Литература 1. Eurocontrol Long-Term Forecast. Flight Forecast 2004-2025 – www.eurocontrol.int 2. Eurocontrol Medium-Term Forecast. Flight Movements 2005-2011 – www.eurocontrol.int 3. The Analysis of Time Series. An Introduction. Fourth edition. C. Chatfield. Chapman&Hall, 1995.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ СТАНДАРТОВ В ОБЛАСТИ УПРАВЛЕНИЯ

БИЗНЕС-ПРОЦЕССАМИ

Ключевые слова: управление бизнес-процессами; сервис-ориентированная архитектура;

Разработка BPM-систем (Business Process Management) стала целью многих компаний [1, 2]. BPM-системы предоставляют возможности управления такими бизнеспроцессами, как проектирование, выполнение, контроль и измерение производительности, а также служат платформой для интеграции приложений внутри компании и за её пределами.

Сервис-ориентированная архитектура (SOA), которая должна решить проблемы интеграции приложений и стать платформой для построения BPM-систем, вызвала появление новых стандартов и инструментов, которые позиционируются как языки описания бизнес-процессов [3-11], например BPEL, WSCL, WSFL. В результате противоречивых требований к языкам описания процессов и неоднозначного понимания предназначения сервис-ориентированной архитектуры ни один из этих языков не стал стандартом де-факто. Такая ситуация тормозит развитие отрасли.

В ходе работы проведен анализ существующих стандартных языков описания бизнес-процессов и инструментов интеграции приложений. Цель анализа – выявить наиболее оптимальную модель архитектуры BPM-системы и сформулировать основные направления для дальнейшего исследования. В процессе исследования были выявлены недостатки BPEL [6] и WS-CDL [7], используемых для описания бизнес-процессов. В результате анализа в качестве платформы интеграции выбрана спецификация JBI [12] или JSR-208, являющаяся первым стандартом для SOA. В качестве языка описания процессов выбран JPDL и подход, предложенный компанией JBoss, называемый графориентированным программированием [5, 17].

Результаты исследования позволили обосновать необходимость абстрактных языков и предложить методологию создания процессов с использованием MDA (архитектуры, управляемой моделью) [13-16], возможности применения которой продемонстрированы на базе языка JPDL. Для этого на базе EMF разработана мета-модель абстрактного языка, мета-модель конфигурации и мета-модель времени исполнения.

Выбранная модель архитектуры расширена стандартным механизмом встраивания и связывания модулей как на стадии проектирования BPM-системы, так и на стадии исполнения. Для поддержки встраиваемых модулей предлагается использовать plug-inархитектуру и точки расширения. Разработана мета-модель взаимосвязи модулей на базе EMF. Предложенная модель связывает модули времени проектирования системы и выполнения, а также поддерживает версии. Предложено использование встраиваемых модулей для расширения языков. Предложение базируется на идее языков, специфичных для области (Domain Specific Languages). Рассматривается пример расширения языка описания процессов для интеграции с Web-сервисами.

Автором разработана архитектура системы управления процессами страховой компании [19] c использованием предложенного подхода и без него. Проведен сравнительный анализ взаимозаменяемости модулей при обоих подходах. Проведенное исследование доказывает, что система, построенная на основании предложенной модели архитектуры, имеет большую гибкость и независимость от производителя. Оно позволяет также определить основные направления дальнейшего развития стандартов на основании предложенной модели архитектуры BPM-систем и разработанных примеров.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. С. Холявиной.

Литература 1. What is Business Process Management – BPM? – http://bpmtutorial.com/ 2. David Knight. 90 Days to Improved Process Execution http://cio.co.nz/cio.nsf/7d340e599cc57ae6cc2569fa007a006d/9ed0af89cfc8cff8cc256edc007c6719/$ FILE/David Knight – 90 Day Improvement v2.ppt, август 2004, 3. A report by csc’s research services, “The Emergence of Business Process Management”, Version 1.0, январь 2002, 90 c.

4. Standards and Web services, IBM DeveloperWorks, http://www-128.ibm.com/developerworks/webservices/standards/ Tom Baeyens. Workflow, BPM and Java™ Technology, 2005 JavaOneSM Conference – http://developers.sun.com/learning/javaoneonline/2005/coolstuff/TS-7364.pdf 6. “Business Process Execution Language for Web Services,” BEA, IBM,Microsoft, SAP, Siebel – http://www-128.ibm.com/developerworks/library/specification/ws-bpel/, 5 May 2003.

7. “Web Services Choreography and Process Algebra”, W3C – http://www.w3.org/TR/wscl10/, 8. “BPELJ: BPEL for Java”, BEA, IBM – http://www-128.ibm.com/developerworks/library/specification/ws-bpelj/, March 9. Ronan Bradley. JBI – The Only Game In Town – http://www.webservices.org/weblog/warren_buckley/jbi_the_only_game_in_town, 3 июля 10. “Business Process Management Standards Unravelled”, Computer Business Review – http://computerbusinessreview.com/article_cbr.asp?guid=EC056B64-82F3-4529-A5FBBDF5150E1ED9, ноябрь 2005.

11. Workflow Management Coalition, “Process Definition Interface – XML Process Definition Language” – http://xml.coverpages.org/XPDL20010522.pdf, 3 октября 2005.

12. “Java™ Business Integration (JBI) 1.0”, Java Community Process – http://www.jcp.org/en/jsr/detail?id=208, 17 августа 2005.

13. “MDA Guide”, OMG – http://www.omg.org/docs/omg/03-06-01.pdf, 12 июня 14. Alexander Dreiling, Michael Rosemann,Wil van der Aalst,Wasim Sadiq,Sana Khan, “Model-Driven Process Configuration of Enterprise Systems” – http://is.tm.tue.nl/staff/wvdaalst/publications/p269.pdf 15. David S. Frankel, David Frankel. BPM and MDA: The Rise of Model-Driven Enterprise Systems – http://www.bptrends.com/publicationfiles/06-03 WP BPM and MDA Whitepaper Frankel11.pdf, 16. Lea Kutvonen. Relating MDA and inter-enterprise collaboration management, Department of Computer Science, University of Helsinki – http://www.cs.kent.ac.uk/projects/kmf/mdaworkshop/submissions/Kutvonen.pdf 17. “jBPM 3.0, Workflow and BPM made practical”, Jboss – http://www.jboss.com/products/jbpm 18. “Business Process Management, Software Requirements Specification”, Exigen, 2005, 46 c.

19. “Architecture Specification PCGAIG”, Exigen, 2003, 42 c.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ

В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

Тел.: (+371)-7460919. Факс: (+371)-6790725. E-mail: [email protected] Ключевые слова: календарное планирование (Scheduling), метод сетевого планирования и управления PERT, задача распределения ресурсов Календарное планирование (Scheduling) – процесс составления календарного плана работ в проекте. Он включает: определение системы планируемых в рамках проекта работ; определение исполнителей и продолжительности выполнения работ; выявление ресурсных, временных и внешних ограничений; установление с учетом ограничений возможностей оптимизации сроков выполнения проекта.

Известно достаточно много литературы, описывающей процесс календарного планирования, но по каждому конкретному случаю требуется построение своей конкретной модели и выбора соответствующего метода решения задачи.

В работе исследуется гидротехнический проект прокладки оптоволоконного кабеля, в значительной степени зависящий от технических, людских и природных условий. Цель работы – построить модель, которая адекватно отображает процесс реализации такого проекта и используется для постановки и решения задачи оптимального управления этим процессом. Проект имеет ряд характеристик, существенных для анализа с привлечением методов и средств календарного построения:

– проект состоит из определенного комплекса взаимосвязанных работ, завершение которых (всех или некоторого подмножества) означает окончание проекта;

– работы частично упорядочены, то есть должны выполняться в определенной технологической последовательности;

– с учетом выполнения этой последовательности работы могут начинаться и заканчиваться независимо одна от другой;

– известно время выполнения работ и требуемые для их выполнения ресурсы;

– некоторые параметры работ подвержены различным случайным воздействиям (погода, человеческий фактор, состояние техники и т.д.), вследствие чего возникают условия неопределенности;

– сама технологическая последовательность зачастую также может иметь альтернативную природу.

Таким образом, в работе рассматривается проблема календарного планирования процесса реализации проекта как комплекса взаимосвязанных работ в условиях риска и неопределенности, зависящих от наличия и ограниченности технических, денежных и людских ресурсов, а также от требований, предъявляемых к динамике их потребления (например, требование равномерности).

Высокая степень сложности и трудоемкости составления такого календарного плана, необходимость систематического контроля за его выполнением, оперативная корректировка – все эти факторы требуют соответствующего эффективного метода решения.

В процессы работы рассматриваются различные методы решения задач календарного планирования: метод построения агрегированных операций; методы сетевого построения CRM (метод критического пути) и PERT (метод оценки и проверки программ); метод ветвей и границ. Анализ предлагаемых методов позволил в качестве наиболее оптимального для конкретного проекта выбрать метод сетевого построения PERT.

В данном проекте время выполнения работ носит вероятностный характер, поэтому при расчетах учитываются три типа оценки длительности работ:

– ak – оптимистическая (условия благоприятные), – bk – пессимистическая (условия неблагоприятные), – mk – наиболее вероятная.

Ожидаемое время выполнения работ определяется по формуле:

k* = 1/6(ak + 4mk + bk), а его дисперсия k2 = [1/6 (bk – ak)]2.

Сетевой график рассчитывается по ожидаемому времени k*.

После того, как проект проанализирован, в программном приложении можно будет увидеть самое раннее время начала (ES), самое позднее время начала (LS), самое раннее время завершения (EF) и самое позднее время завершения (LF) каждой работы и всего проекта, так же как и резервы времени, критические этапы проекта (см.

http://pm.lanit.ru/pages.asp?pagesid=123). В исследовании рассчитываются также вероятностные характеристики для директивного времени выполнения проекта: среднее квадратичное отклонение и дисперсия.

Если план выполнения работ не удовлетворяет срокам заказа (директивное время завершения проекта), то:

– либо решается задача распределения ресурсов, полученных извне (дополнительных), с целью уменьшения времени выполнения критических работ;

– если извне ресурсов не предоставляют, то решается задача перераспределения ресурсов между всеми работами таким образом, чтобы сократить время выполнения критических работ и уложиться в директивный срок.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством. Dr.sc.ing. С. Холявиной.

Литература 1. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. М.: Наука, 1980. 208 с.

2. Волошин Г.Я. Методы оптимизации в экономике. М.: ДиС, 2004. 320 с.

3. Исследование операций. Модели и применение. Т. 2. М.: Мир, 1981. 677 с.

4. Исследование операций в экономике / Под ред. Н.Ш. Кремера. М.: Юнити, 1997. 407 с.

5. Таха Х. Введение в исследование операций. В 2-х книгах. Книга 2. М.: Мир, 1985. 496 с.

6. Баркалов П.С., Буркова И.В., Глаголев А.В., Колпачев В.Н. Задачи распределения ресурсов в управлении проектами. М.: ИПУ РАН, 2002. 65 с.

7. Баркалов С.А., Бурков В.Н., Гилязов Н.М. Методы агрегирования в управлении проектами.

М.: ИПУ РАН, 1999. 55 с.

8. Глоссарий терминов по управлению проектами – http://pm.lanit.ru/pages.asp?pagesid= 9. Галкин Г. Борьба с неопределенностями проектных ситуаций – http://www.iemag.ru/?id= 9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ФОРМАЛИЗАЦИИ

РЕСУРСНОЙ ОЦЕНКИ АСПЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ

ПРОГРАММНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ

Ключевые слова: aспектно-ориентированное программирование, метрики Объектно-ориентированное программирование не может в полной степени решать современные задачи построения ПО. Аспектно-ориентированное программирование представляет собой одну из концепций программирования, которая является дальнейшим развитием процедурного и объектно-ориентированного программирования. Данная методология призвана снизить время, стоимость и сложность разработки современного ПО, в котором, как привило, можно выделить определенные части, или аспекты, отвечающие за ту или иную функциональность, реализация которой рассредоточена по коду программы, но состоит из схожих кусков кода. По оценкам специалистов, около 70% времени в проектах тратится на сопровождение и внесение изменений в готовый программный код. Поэтому достаточно важной в ближайшей перспективе становится роль АОП и подобных трансформационных подходов. Сравнительно новая технология уже получила довольно широкое распространение, продемонстрировав свою эффективность на тестовых приложениях, однако место этого подхода в индустрии ПО по ряду объективных причин все еще не определено.

Для оценки эффективности АО-подхода встала необходимость создания метрик сфокусированных на данном подходе. Метрики не могут быть универсальными для всех парадигм, но должны быть разработаны или адаптированы к каждой из парадигм в отдельности. Основная часть исследований метрик программных систем в данный момент сосредоточена в функциональном и ОО-программировании. Подобных исследований применительно к АО-подходу недостаточно.

На сегодняшний день существует множество реализаций аспектно-ориентированного подхода. Из данного множества можно выделить 2 основные группы:

– разработки, использующие несимметричную архитектуру, к которым относится наиболее популярная реализация – AspectJ;

– разработки, использующие симметричную архитектуру – JBoss AOP, Spring AOP.

В данной работе основное внимание уделялось симметричной архитектуре, так как существующие наработки по большей части относятся к AspectJ, а также потому, что симметричный подход предоставляет более естественные и удобные средства для реализации АОП.

В процессе исследования ресурсной оценки аспектно-ориентированных программных приложений было сделано следующее.

1. Были изучены существующие наработки в данной области:

– реализации аспектно-ориентированного программирования, – ресурсные оценки, применяемые для существующих реализаций.

2. Была изучена возможность адаптации метрик Чидамбера-Камерера к аспектноориентированному подходу:

Coupling (связность) модулей, Cohesion (сцепление) модулей.

3. Было написано приложение, автоматизирующее сбор некоторых метрик. Приложение было написано как плагин к среде разработки Eclipse.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. С. Орлова.

Литература 1. Filman Robert E., Elrad Tzilla, Clarke Siobhan, Aksit Mehmet. Aspect-Oriented Software Development, Addison Wesley Professional, 2005.

2. Ivar Jacobson / Pan-Wei Ng. Addison Wesley Aspect Oriented Software Development with Use Cases, Addison-Wesley Professional, 2005.

3. Clarke Siobhаn, Baniassad Elisa. Aspect-Oriented Analysis and Design: The Theme Approach, Addison-Wesley Professional, 2005.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИК ПОРОЖДАЮЩЕГО

ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Тел. (+371)-7100659. Факс: (+371)-7100659. E-mail: [email protected] Ключевые слова: генератор, Draco, GenVoca Для того чтобы повысить производительность кода, приходится прибегать к его ручной оптимизации, которая, как правило, успешно разрушает его чёткую структуру.

Чтобы избежать этих трудностей, связанных, в частности, с оптимизацией и переплетением, можно эту работу передать генераторам программных систем, которые смогут вычислить наиболее эффективную реализацию чёткой и строго разработанной спецификации [2].

Целью исследования является сравнение методик порождающего программирования на примере конкретной предметной области и выработка рекомендаций по применению той или иной методики. В ходе анализа проблемной области были выделены порождающие методики семейств программных систем – Draco и GenVoca. Обе методики направлены на повторное использование кода, так как при различном конфигурировании спецификации, можно получить отличающиеся друг от друга программные системы, ориентированные на одну предметную область. В процессе исследования была разработана модель предметной области в соответствии с этапами указанных методик. В качестве предметной области рассматривается модель генератора типа данных для грамматики языка программирования, представляемой в форме BNF. Этим генератором служит программа, которая вырабатывает реализацию программного продукта на основе его высокоуровневой спецификации. В ходе разработки моделей выявлены общие процессы анализа предметной области, а также отличия на определённых этапах.

С помощью метрического аппарата производилась количественная оценка разработанных моделей. Часть метрик была взята из классических наборов, остальные метрики разрабатывались в рамках исследования. Известно, что для оценки объектноориентированных проектных решений существуют следующие наборы метрик: Чидамбера и Кемерера, Лоренца и Кидда, Фернандо Абреу. К сожалению, применять напрямик существующие метрики нельзя, поэтому они адаптированы для оценки, учитывающей специфику разработанных моделей. Таким образом, были получены собственные метрики, применимые наряду с классическими. В дальнейшем в работе планируется проанализировать значения применённых метрик для каждой из моделей и, в соответствии с полученными результатами, дать рекомендации по применению конкретной методики для разработки семейства программных систем.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. С. Орлова.

Литература 1. Орлов С. А. Технологии разработки программного обеспечения: Учебник для вузов. СПб.:

Питер, 2002. 464 с.

2. Чарнецки К., Айзенекер У. Порождающее программирование: методы, инструменты, применение. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2005. 731 с.

3. Neighbors James M. Draco: A method for engineering reusable software systems. Bayfront Technologies, Inc, 1987. 23 с.

ИССЛЕДОВАНИЕ АКТУАРНЫХ МОДЕЛЕЙ СТРАХОВАНИЯ,

УЧИТЫВАЮЩИХ ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ПОТЕРИ, C CОЗДАНИЕМ

ПРОГРАММНОГО ИНСТРУМЕНТАРИЯ

Тел. (+371)-7100650. Факс: (+371)-7100660. E-mail: [email protected] Ключевые слова: актуарная математика, индивидуальные модели страхования, В настоящее время активно формируется рынок страхования: появляются новые страховые продукты, растет конкурентность и усиливается концентрация рынка. В этих условиях для страховых компаний особенно важен точный актуарный анализ, который поможет обеспечить дополнительные конкурентные преимущества.

В предлагаемой работе обсуждается задача расчета ущерба S страховой компании при наличии портфеля из n одинаковых договоров страхования. Реализация суммарного ущерба компании сводится к нахождению распределенной дискретной случайной величины где i – дискретная случайная величина (с.в.), представляющая собой индивидуальный убыток по i-му договору. Обозначив через u величину активов компании, найдем, что вероятность разорения компании будет определяться соотношением P( S > u ). Подсчет вероятности разорения сводится к нахождению функции распределения c.в. S, которая представляет собой сумму конечного числа дискретных случайных величин.

Используя этот классический принцип [3], в данной работе предложен ряд алгоритмов расчета распределения (1) с использованием пакетных средств, в частности, пакета Mathcad. Алгоритмы приведены к уровню программных модулей и, в целом, позволяют находить величину нетто-премии как для конечного n, так и при использовании нормальной аппроксимации.

Возможности среды пакета Mathcad реализованы и для других задач актуарной математики. Для компании нередко важно оценить экстремальные значения ущерба при заданной плотности его распределения. Расчет этих характеристик для сложных аналитических выражений можно достаточно просто реализовать в среде пакета.

Подобным же образом систематизируются задачи уменьшения риска страховой компании путем введения франшизы [2], или вычета, – величины, позволяющей страхователю участвовать в возмещении ущерба. Целый ряд примеров с последующей программной реализацией демонстрирует снижение нетто-премии в процессе Страхования при оптимальном выборе франшизы.

Вероятностно-статистические методы, использованные в работе, позволили создать комплекс готовых средств с целью анализа конкретной актуарной модели страхования.

Подобный комплекс программ может быть удобным инструментом деятельности любой страховой компании.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.sc.ing. В. Люмкиса.

Литература 1. Голубин А.Ю. Математические модели в теории страхования: построение и оптимизация.

М.: Анкил, 2003. 160 с.

2. Корнилов И.А. Основы страховой математики. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004. 400 с.

3. Фалин Г.И. Математические основы теории страхования жизни и пенсионных схем. М.:

Анкил, 2002. 262 с.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

БЕЗОПАСНОСТИ БАЗ ДАННЫХ

Ключевые слова: конфиденциальная информация, информационная безопасность, Защита данных от несанкционированного доступа является одной из приоритетных задач при проектировании любой информационной системы. Потеря важной информации, кража конфиденциальных данных, перерыв в обслуживании клиентов вследствие невозможности получения хранимых в информационной системе данных (например, в системе продажи билетов) – все это выливается в крупные материальные потери и наносит ущерб организации, использующей информационную систему. Подтверждением сложности проблематики информационной безопасности является параллельный и довольно быстрый рост затрат на защитные мероприятия и количество нарушений информационной безопасности в сочетании с ростом среднего ущерба от каждого нарушения.

Под информационной безопасностью в базах данных будем понимать не только защиту данных от несанкционированного доступа, но и обеспечение целостности и достоверности хранимых данных. При этом спектр интересов субъектов, связанных с использованием информационных систем, можно разделить на следующие категории:

• обеспечение доступности к информационным ресурсам;

• обеспечение целостности хранимых данных;

• обеспечение конфиденциальности используемой информации.

Методы информационной безопасности можно разделить на несколько функциональных групп:

• стандартные методы безопасности;

• организационные методы безопасности;

• методы безопасности операционных систем;

• сетевые методы безопасности;

• методы безопасности СУБД;

• методы безопасности программного обеспечения.

Следует отметить, что технологии безопасности баз данных несколько отстают от технологий безопасности, разработанных для других областей, в первую очередь, таких, как сети и телекоммуникации. При этом средства безопасности в коммерческих продуктах СУБД начали применяться сравнительно недавно – только в начале 90-х годов [1]. В современных условиях обеспечение информационной безопасности СУБД приобретает решающее значение при выборе конкретного средства обеспечения необходимого уровня безопасности организации в целом.

В данной работе были проведены исследования методов обеспечения безопасности различных СУБД [2]. Для оценки методов были выбраны следующие показатели:

• использование стандартных средств;

• функциональная полнота;

• стоимостные факторы;

• простота реализации;

• доступность получения;

• надежность применения;

• распространенность.

Полученные оценки данных показателей позволяют судить об эффективности различных методов обеспечения безопасности, реализованных в СУБД. Опираясь на разработанную методику оценки методов обеспечения информационной безопасности можно оценить и выбрать СУБД, которые наиболее полно соответствуют требуемому уровню безопасности.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.ing. Е. Копытова.

Литература 1. Саймон А.Р. Стратегические технологии баз данных: менеджмент на 2000 год. 2-е изд. М.:

Финансы и статистика, 1999. 479 с.

2. Коннолли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение.

Теория и практика: Учебное пособие. 2-е изд. М: Вильямс, 2000. 1120 с.

9. zintniski praktisk un mcbu metodisk konference “Zintne un tehnoloija – solis nkotn", 2006.gada 20.–21. aprlis, Rga

ОПТИМАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ В УСЛОВИЯХ

НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ И НЕЛИНЕЙНОСТИ

Тел.:(+371)-3025439, (+371)-6043578.E-mail: [email protected] Ключевые слова: линейное программирование, нелинейное программирование В работе рассмотрены две задачи оптимального распределения ресурсов. Первая задача касается авиакомпании, которая располагает маршрутами и такими ресурсами, как самолеты. Это несколько типов самолетов определенной вместимости и рейсовой эксплуатации. Пассажирский спрос на каждом маршруте известен в форме функции распределения, и задача состоит в том, чтобы определить, как должны быть распределены самолеты по маршрутам, чтобы минимизировать суммарные потери как от неудовлетворения пассажирского спроса, так и от провоза пустых мест.

В исследовании дана математическая постановка указанной выше задачи и разработан алгоритм ее решения. С целью иллюстрации работы алгоритма представлен численный пример.

Вторая задача, которая была рассмотрена в работе, связана с оптимальным размещением заказов на перевозимое сырье, чтобы в итоге получить сырьевой материал с заданными характеристиками.

Для решения этой нелинейной задачи предлагается алгоритм целочисленного линейного программирования.

Представленный материал отражает результаты исследований, выполненных в рамках магистерской работы под руководством Dr.habil.sc.ing. Н. Нечваль.

Литература 1. Salah E. Elmaghraby. Allocation under Uncertainty when the Demand has Continuous D.F.* 2. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. Москва: Дрофа,

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ЗАДАЧИ О РЮКЗАКЕ

Тел. (+371)-7100659. Факс: (+371)-7100659. E-mail: [email protected] Ключевые слова: NP-полные задачи, задача о рюкзаке, последовательная задача Изучение NP-полных (NP-complete) задач является одним из ключевых направлений развития компьютерных наук [1]. Активность исследований в этой области поддерживается тем, что специалисты пока не могут дать окончательного ответа на вопрос P = NP [2].

Невозможность найти эффективные алгоритмы для решения NP-полных задач приводит к развитию таких методов, как приближенные алгоритмы, алгоритмы случайного поиска, параллельные алгоритмы, построению различных эвристик [3].

Необходимость этого вызвана частым применением таких задач на практике.

Задача о рюкзаке (knapsack problem) – достаточно широко известная NP-полная задача. Она состоит в максимизации функции при ограничениях Применение задач о рюкзаке не ограничивается задачами об упаковке предметов. К данной задаче могут быть сведены задачи об оптимальной загрузке транспортного средства, о раскройке материалов, о составлении расписания, о контроле бюджета, о прокладывании сети, о стохастических сигналах, об управлении финансами и т.д. Задача о рюкзаке также может быть использована в криптографии для шифрования открытым ключом. Существует достаточно много различных подходов к решению этой задачи [4].

Исто Ахо [5] предложил рассматривать так называемые последовательные (interactive) задачи о рюкзаке, которые являются обобщением классической задачи.

Разница заключается в том, что рюкзаки располагаются последовательно и являются взаимосвязанными. Формально существует функция I ij (k ), показывающая связь между iм и k-м контейнерами (рюкзаками) при погрузке j-го объекта в i-й рюкзак.

Pages:     |

1

| 2 |