УДК 004.94

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И СИНТЕЗА В ПРОЕКТИРОВАНИИ АДАПТИВНЫХ ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ТРЕХМЕРНОЙ ГРАФИКИ

Евсеева Юлия Игоревна1, Гудков Алексей Анатольевич1
1Пензенский государственный университет

Аннотация
В статье приведено описание комбинированного применения подходов морфологического анализа и синтеза и моделирования изменчивости для построения адаптивных программных систем на основе трехмерной графики.

Ключевые слова: адаптивное программное обеспечение, морфологический анализ и синтез, теория графов и гиперграфов


APPLICATION OF MORPHOLOGICAL ANALYSIS AND SYNTHESIS METHODS IN DESIGNING THE ADAPTIVE SYSTEMS BASED ON THREE-DIMENSIONAL GRAPHICS

Evseeva Julia Igorevna1, Gudkov Alexei Anatolyevich1
1Penza State University

Abstract
The article describes the combined use of morphological analysis and synthesis and variability modeling approaches for adaptive software systems on the basis of three-dimensional graphics.

Библиографическая ссылка на статью:
Евсеева Ю.И., Гудков А.А. Применение методов морфологического анализа и синтеза в проектировании адаптивных программных систем на основе трехмерной графики // Современная техника и технологии. 2016. № 10 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2016/10/10685 (дата обращения: 28.05.2017).

Целью процесса структурно-параметрического синтеза является определение структуры системы и нахождение параметров ее элементов таким образом, чтобы были удовлетворены условия технического задания. Современное автоматизированное проектирование активно использует методы структурно-параметрического синтеза. Сами же подходы к структурно-параметрическому синтезу систем основаны на применении таких технологий, как искусственный интеллект, инженерия знаний, объектно-ориентированное проектирование и т.д.

Наиболее часто используемыми методами структурно-параметрического синтеза являются методы морфологического анализа и синтеза. Результатом выполнения процедуры морфологического анализа является морфологическое множество, которое содержит в себе описание всех возможных вариантов синтезируемой системы. Процесс морфологического синтеза необходим для поиска на морфологическом множестве оптимальной структуры синтезируемого объекта.

В случае со структурно-параметрическим синтезом адаптивного программного обеспечения применение методов морфологического анализа и синтеза может быть достаточно эффективным. В качестве морфологического множества выступает множество всех возможных состояний адаптивной системы, а процедура синтеза может осуществляться не только в процессе разработки программы, но и в процессе ее выполнения. Осуществление процедуры морфологического синтеза в процессе выполнения позволит генерировать состояния адаптивной программной системы “на лету” в зависимости от ряда важных для работы данного приложения факторов.

И/ИЛИ-деревья, наиболее часто используемые для проведения процедур морфологического, являются достаточно ограниченным в своих возможностях инструментом. Более целесообразным будет использование усовершенствованных вариантов И/ИЛИ-деревьев, называемых диаграммами характеристик [1,2].

На рисунке 1 приведен пример диаграммы характеристик. Приведенная диаграмма служит для моделирования морфологического множества некоторой адаптивной программной системы на основе трехмерной графики.

Рисунок 1 – Диаграмма характеристик

На рисунке 2 представлены все возможные типы отношений между характеристиками.

Рисунок 2 – Отношения в модели характеристик

Для описания структуры адаптивной программной системы предлагается следующая математическая модель:

где F – представление исходной диаграммы характеристик, задающей морфологическое множество системы, в форме ориентированного гиперграфа; S – множество конфигурации исходной диаграммы характеристик, описанных как подграфы исходного гиперграфа (множество состояний системы); X – матрица переходов между состояниями адаптивной программной системы.

Тогда метод структурно-параметрического синтеза адаптивной программной системы, основанный на использовании указанной модели, будет включать в себя следующие этапы:

1. Этап морфологического анализа системы, результатом которого будет морфологическое множество, заданное в форме диаграммы характеристик.

2.Этап преобразования полученного морфологического множества в ориентированный гиперграф.

3. Этап генерации состояний адаптивной программной системы.

4. Этап верификации полученных состояний.

5. Этап определения взаимосвязей между состояниями.

Предложенный метод структурно-параметрического синтеза адаптивных программных систем, основанный на гиперграфовом подходе к формализации диаграмм характеристик и построению на их основе системных конфигураций, позволяет формализовать сложную математическую процедуру задания изменчивости наглядным, простым и интуитивно понятным образом с использованием средств визуального проектирования.


Библиографический список
  1. Istoan, P. Dynamic software product lines for service-based systems / P. Istoan [et al.] // Proceedings of the 2009 Ninth IEEE International Conference on Computer and Information Technology. — Washington: IEEE Computer Society, 2009. — P. 193-198.
  2. Baresi, L. Dynamically evolving the structural variability of dynamic software product lines / L. Baresi,  C. Quinton // Proceedings of the 10th International Symposium on Software Engineering for Adaptive and Self-Managing Systems. — New York: ACM, 2015. — P. 57-63.


Все статьи автора «Юлия Евсеева»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: