Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Разработка инструментариев проектирования автоматизированных систем дистанционного мониторинга и управления

Диссертация: Разработка инструментариев проектирования автоматизированных систем дистанционного мониторинга и управления
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Следует отметить, что до экспансии советского (а позднее российского) рынка зарубежными средствами вычислительной техники и сетевыми технологиями, отечественные ученые активно и успешно развивали оригинальные подходы к комплексу вопросов проектирования АС в различных проблемных областях (управление организациями, САПР, АСНИ). Следует отметить, что практики давно ощутили несовершенство… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Аспекты развития средств автоматизации проектирования, обзор современных инструментариев, постановка задачи исследования. д
    • 1. 1. Тенденции развития различных видов систем автоматизации
    • 1. 2. Аспекты развития мультимедиа
    • 1. 3. Обзор инструментариев построения информационного обеспечения СДМУ
    • 1. 4. Постановка проблемы исследования
  • Глава 2. Инструментарии проектирования программного обеспечения СДМУ
    • 2. 1. Расширение фрейма М. Минского
    • 2. 2. Базовая архитектура СДМУ
    • 2. 3. Этапы и инструментарии построения ПО СДМУ
    • 2. 4. Инструментарий описания сценариев работы СДМУ
    • 2. 5. Система шаблонов проектирования
    • 2. 6. Средства интеллектуализации подсистемы сбора информации СДМУ
      • 2. 6. 1. Описание подсистемы сбора информации и классификации событий
      • 2. 6. 2. Модель решения задачи классификации при помощи сети Кохонена и слоя Гроссберга
      • 2. 6. 3. Решение задачи классификации в пакете ST Neural Networks
  • Глава 3. Поддержка ЖЦ СДМУ с использованием инструментариев автоматизированного проектирования информационного обеспечения. Шаблоны проектирования
    • 3. 1. Комплекс обеспечений АС
    • 3. 2. Модели жизненного цикла
    • 3. 3. Современные технологии разработки программного обеспечения
    • 3. 4. Шаблоны проектирования
      • 3. 4. 1. Шаблоны автоматизации подготовки проекта к реализации сценариев работы с БД SQL SERVER при помощи ADO.NET
      • 3. 4. 2. Шаблоны построения событий сценариев работы с БД SQL SERVER при использовании технологии ADO.NET
    • 3. 5. Типовые сценарии работы с БД при помощи технологии ADO.NET
    • 3. 6. Шаблоны проектирования процедур обработки информации в DataSet
    • 3. 7. Связь шаблонов проектирования с сетью мультимедийных фреймов
  • Глава 4. Применение разработанных инструментальных средств для автоматизации построения СДМУ
    • 4. 1. Специфика и рекомендации по использованию средств подвижной связи при построении СДМУ
    • 4. 2. СДМУ базовыми станциями
      • 4. 2. 1. Подсистема классификации состояний базовой станции
      • 4. 2. 2. Подсистема картографического инструментария
      • 4. 2. 3. Описание сценариев работы СДМУ
    • 4. 3. СДМУ движением железнодорожного состава

Разработка инструментариев проектирования автоматизированных систем дистанционного мониторинга и управления (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность.

Активное развитие автоматизированных систем (АС) характеризуется их экспансией в предметные области, которые сегодня являются сравнительно новыми. Это центры ситуационного управления, PDM [Product Data Management] - системы управления данными об изделии, PLM [Product Lifecycle Management] - системы управления жизненным циклом изделия, ERP [Enterprise Resource Planning] - системы управления ресурсами предприятия, SCM [Supply Chain Management] - системы управления поставками, центры дистанционной диагностики изделий и другие.

Новые предметные области использования АС определили перечень потребительских качеств современных программно-аппаратных комплексов, которые делают их востребованными пользователями — это оснащение АС средствами эмоциональной окраски ситуации, повышенный уровень надежности, мобильность и другие. Потребность в этих качествах привела к необходимости развития методологий их создания и сопровождения.

Следует отметить, что до экспансии советского (а позднее российского) рынка зарубежными средствами вычислительной техники и сетевыми технологиями, отечественные ученые активно и успешно развивали оригинальные подходы к комплексу вопросов проектирования АС в различных проблемных областях (управление организациями, САПР, АСНИ).

Революционные изменения в программно-аппаратных платформах привели к временному переносу внимания с разработки оригинальных технологий на изучение достижений зарубежных компаний и адаптации их технологий и методологий к реалиям российской жизни.

Следует отметить, что практики давно ощутили несовершенство, казалось бы, универсальных подходов к проектированию автоматизированных систем (IDFO, UMLдиаграмм и проч.). В пользу этого тезиса приведем быструю смену зарубежных концепций и стандартов в области средств разработки и поддержки автоматизированных систем.

Выше изложенное привело к потребности пересмотра достижений советских и российских ученых, в которых воплотился накопленный опыт построения АС высокого уровня сложности при помощи средств и инструментариев с техническими характеристиками в десятки раз слабее современных аналогов.

Развитие достижений отечественных ученых должно учитывать активное применение в современных АС мультимедийных технологий, сетевых технологий, средств подвижной связи и других достижений 21 века.

В свете вышеизложенного, данная работа посвящена проблеме развития инструментариев построения АС, в частности систем дистанционного мониторинга и управления (СДМУ), с учетом специфики реализации и поддержки СДМУ на базе систем подвижной связи.

Целью работы является усовершенствование и повышение эффективности процесса проектирования программного обеспечения (ПО) СДМУ и, как следствие, уменьшение ошибок взаимодействия модулей ПО, а также повышение скорости доставки лицу, принимающему решения, наглядной и оперативной информации о состоянии объекта управления для принятия интерактивного решения.

Для достижения поставленной цели решались задачи:

• анализа существующих методов разработки ПО СДМУ;

• моделирования СДМУ при помощи сети мультимедийных фреймов;

• описания сценариев работы СДМУ при помощи правил продукций;

• получения ПО СДМУ посредством шаблонов проектирования.

Объектом исследования является математическое, информационное и программное обеспечения СДМУ и инструментарии их построения.

Предмет исследования: методы, модели и алгоритмы построения инструментариев для автоматизированного проектирования ПО СДМУ.

Методы исследования.

При решении поставленных задач использовались: теория сетей фреймов, теория нейронных сетей, методы продукционного моделирования, концепции баз данных и баз знаний, методы структурного и объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна работы.

• предложено расширение теории фреймов М. Минского в части введения в состав фрейма мультимедийных компонентов и понятия мультимедийного фрейма;

• предложен метод описания архитектуры СДМУ при помощи сети мультимедийных фреймов и правил продукций отличающийся от известных возможностью программной реализации при помощи шаблонов проектирования;

• разработана новая технология построения СДМУ, основанная на реализации сети мультимедийных фреймов и правил продукций при помощи шаблонов проектирования, отличающаяся наглядностью и оперативным отображением состояний объектов, подлежащих дистанционному мониторингу.

Практическая значимость работы состоит в разработке инструментального комплекса создания и поддержки СДМУ, который апробирован при построении СДМУ состоянием сети базовых станций оператора мобильной связи и СДМУ движением подвижного состава. Апробация результатов работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:

— на IX и X Международных научно-практических конференциях «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики», 2006, 2007 г. г., Сочи;

— на Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве», 2007 г., Казань;

— на VI и VII Международных молодежных научно-технических конференциях «Будущее технической науки», 2007, 2008 г.г., Н. Новгород;

— на ХТТТ — XVI Международных научно-технических конференциях «Информационные системы и технологии» (ИСТ 2007;2010), 2007;2010 г. г., Н. Новгород;

— на Восьмом международном симпозиуме «Интеллектуальные системы» (INTELS'2008), 2008 г., Н. Новгород;

— на XIII Международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации в экономике и обеспечении безопасности», 2008 г., Воронеж;

— на конференции «Технологии Microsoft в теории и практике программирования», 2009 г., Н.Новгород.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 18 -печатных работах. Из них 2 статьи в изданиях, которые ВАК рекомендует для публикации результатов диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из четырёх глав, заключения и списка использованной литературы.

Список литературы

включает 84 наименований. Объем работы без учета приложений составляет 110 страниц машинописного текста.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. В результате проведенных исследований предложено расширение фрейма М. Минского путём введения в его структуру мультимедийных компонентов. Введено понятие мультимедийного фрейма и расширена классификация видов фреймов. Типовые задачи аппарата фреймов модернизированы с учётом появления мультимедийного фрейма.

2. Разработан метод проектирования архитектуры СДМУ при помощи сети мультимедийных фреймов и правил-продукций.

3. Предложен способ создания программного обеспечения для СДМУ при помощи шаблонов проектирования.

4. Разработан алгоритм формирования множества шаблонов проектирования и реализации сценариев в программный код через шаблоны проектирования.

5. С использованием разработанных шаблонов проектирования реализовано ПО для СДМУ состоянием сети базовых станций оператора мобильной связи и СДМУ движением подвижного состава, что подтверждает предполагаемую гибкость и относительную универсальность разработанного инструментария.

6. Теоретические исследования, научные и прикладные результаты работы доведены до инженерных решений в виде технологии разработки программных продуктов и алгоритмов, пригодных для практического использования при создании программного обеспечения СДМУ различного назначения, базирующихся на сетях мобильной связи. Результаты диссертационной работы внедрены:

• в ОАО «Мобильные ТелеСистемы» при создании стационарных и мобильных систем управления технологическими процессами, разработке программного и программного обеспечений СДМУ состоянием сети базовых станций оператора мобильной связи;

• в ООО ТЕКОМ при разработке программного обеспечения для проектов в области цифровой связи и мобильных систем;

• в учебном процессе в Институте радиоэлектроники и информационных технологий Нижегородского государственного технического университета при чтении лекций и проведении практических занятий по дисциплинам учебного плана направлений 210 200 «Проектирование и технология электронных средств» и 230 200 «Информационные системы» а также при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Показать весь текст

Список литературы

  1. , Г. Р. Национальные информационные ресурсы: проблемы промышленной эксплуатации / Г. Р. Громов.-М.: Наука, 1984.- 237 с.
  2. , В.П. Хронологический анализ эволюционного развития комплекса обеспечений автоматизированных систем// Информационные технологии в учебном процессе: материалы всеросс. науч.-методич. конф. / НГТУ. Н. Новгород, 2007. С.220−223.
  3. , Г. Р. Очерки информационной технологии / Г. Р. Громов.-М.: ИнфоАрт, 1993. 336 с.
  4. , Б.В. Многоуровневая модель подсистемы конструкторского проектирования САПР / Б. В. Баталов и др. // Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратура. 1980. Вып.1. С.7−12.
  5. , В. А. Математические методы автоматизированного проектирования / В. А. Вязгин, В. В. Федоров.-М.: Высшая школа, 1 989 184 с.
  6. , И.П. Основы теории и проектирования САПР / И. П. Норенков, В. Б. Маничев.-М.: Высшая школа, 1990.- 335 с.
  7. Громов, Г. Р От гиперкниги к гипермозгу: информационные технологии эпохи Интернета / Г. Р. Громов.-М.: Радио и связь, 2004 208 с.
  8. Сюваткин, B.C. WiMAX технология беспроводной связи: теоретические основы, стандарты, применение. / под. ред. В. В. Крылова.- СПб.: БХВ-Петербург, 2005.-368 с.
  9. , В. Все о мультимедиа. / В. Ингенблек.-Киев: БХВ, 1996.- 350 с.
  10. , М. Мультимедиа. / пер. с нем., СПб.: БХВ, 1994 192 с.
  11. , Б.С. Информационные технологи и системы: монография. В 2 кн./ Б. С. Воинов.-Н.Новгород, ННГУ, 2001.
  12. , И.П. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-гехнологии / И. П. Норенков, П. К Кузьмик.-М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 320 с.
  13. , В.П. Эволюция комплекса обеспечений автоматизированных систем // Информационные технологии в учебном процессе: материалы всеросс. науч.-методич. конф. /НГТУ. И. Новгород, 2002. С.114−118.
  14. , В.П. Математическая модель развития комплекса обеспечений автоматизированных систем // Информационные технологии в учебном процессе: материалы всеросс. науч.-методич. конф. / НГТУ. Н. Новгород, 2007. С.214−220.
  15. , П.В. Сценарно-ситуационный подход к проектированию средств интеллектуальной поддержки процесса функционирования автоматизированных систем // Системы управления и информационные технологии.2007. N2.1(28). С. 166−171.
  16. , П. Развитие служб передачи данных беспроводных WAP сетей // Сети и системы связи. 2005. № 1(121). С. 69 75.
  17. , С. Повышение структурного интеллекта кластеров датчиков в промышленном производстве // Датчики и системы. 2007. № 4. С. 50 — 63.
  18. , Р.И. Автоматизация проектирования систем автоматического управления / Р. И. Сольницев М., Высшая школа, 1991. — 335с.
  19. , М. Фреймы для представления знаний / М. Минский. М: Энергия, 1979. — 151 с.
  20. Коннолли, Томас. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение / Томас Коннолли, Каролин Бегг, Анна Страчан. М.: Вильяме, 2001.- 1120 с.
  21. Джордан, Дэвид. Обработка объектных баз данных в С++. Программирование по стандарту ODMG / Дэвид Джордан. М.: Вильяме, 2001.-384 с.
  22. Риккарди, Грег. Системы баз данных. Теория и практика использования в Internet и среде Java. M / Грег Риккарди. М: Вильяме, 2001. — 480 с.
  23. Спирли, Эрик. Корпоративные хранилища данных. Планирование, разработка и реализация. Т.1 / Эрик Спирли. М.: Вильяме, 2001. — 400 с.
  24. , И.П. Основы автоматизированного проектирования / И. П. Норенков.-М.:Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009.
  25. , Д.А. Ситуационное управление: теория и практика / Д. А. Поспелов. М.: Наука, 1986. — 288с.
  26. , Д.А. Применение мультимедийных фреймов для отображения эмоциональной окраски ситуаций / Д. А. Белов, П. В. Мисевич // Будущее технической науки: тез. докл. VI Междунар. молодежная науч.-тех. конф./ Нижегор. гос. техн. ун-т.-Н.Новгород, 2007. С. 45.
  27. , Д.А. Мультимедийный фрейм, как основа построения систем мониторинга / Д. А. Белов, П. В. Мисевич // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: материалы конф./ Нижегор. гос. ун-т.-Н.Новгород, 2009. С.56−57
  28. , П.В. Структура диалоговой системы автоматизированного проектирования регуляторов // Науч. конф. молодых ученых и специалистов Волго-Вятского региона: тез. докл. Н. Новгород, 1989. -С.25.
  29. , Ю.А. Дорожный центр ситуационного управления: проблемы создания и функционирования / Ю. А. Полянский, П. В. Куренков // Экономика железных дорог. 2003. № 1. С. 51 65
  30. , B.C. Информационное обеспечение перевозок // Железнодорожный транспорт. 2001. № 6. С. 65 66.
  31. , К.В. Центр ситуационного управления // Железнодорожный транспорт. 2001. № 4. С. 34 36.
  32. , К.В. Центр ситуационного управления МПС России: основные элементы / К. В. Лисица, Е. А. Третьяков // Экономика железных дорог. 2000. № 12. С. 7 17.
  33. , A.A. Интеллектуальные технологии управления. Искусственные нейронные сети и нечеткая логика / A.A. Усков, A.B. Кузьмин.-М.: Горячая линия-Телеком, 2004.-143 с.
  34. , В.В. Принципы формирования и фрагменты базы знаний теории управления. Общее математическое обеспечение систем автоматизированного проектирования /В.В. Семенов.-М.: МАИ, 1981.41. http://www.statsoft.ru ST Neural Networks
  35. , П.Д. Построение САПР на базе фреймово продукционной модели / П. Д. Басалин, П. В. Мисевич // Системы обработки информации и управления: межвуз. сб. научн. тр./ Н. Новгород: изд — во НГТУ, 1995.- С. 106−112.
  36. , Р. Основные концепции нейронных сетей/ Р. Каллан.- М.:Вильямс, 2001,-291с.
  37. , В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика / В. В. Круглов, В. В. Борисов.-М.: Горячая линия-Телеком, 1992.-118 с.
  38. Ф. Нейрокомпьютерная техника: теория и практика / Пер. с английского Ю. А. Зуев. М.: Мир, 1992.-184с.
  39. А. Применение нейронных сетей для задач классификации и кластеризации. http://www.basegroup.ru/
  40. С. Нейронные сети для обработки информации / Пер. с польского И. Д. Рудинского. М.: Финансы и статистика, 2002. — 344 с.
  41. , С. Повышение структурного интеллекта кластеров датчиков в промышленном производстве // С.Мескид. Датчики и системы. 2007. № 4. -С.50−63.
  42. , П.В. Система мониторинга на базе мобильных интеллектуальных датчиков // П. В. Мисевич. Датчики и системы. 2008. № 5.
  43. , Г. Г. О квалиметрии / Г. Г. Азгальдов, Э. П. Райхман.-М.: Изд-во стандартов, 1972.
  44. , С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок / С. Д. Бешелев, Ф. Г. Гурвич.-М.: Статистика, 1980.
  45. Справочник по САПР / А. П. Будя и др.".- под ред. В. И. Скурихина.-Киев: Техника, 1988.-375 с.
  46. , В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР / В. М. Курейчик.-М.: Радио и связь, 1990,-352 с.
  47. Автоматизированное проектирование узлов и блоков РЭС средствами современных САПР / под ред. проф. Мироненко И.Г.-М.: Высшая школа, 2002.-391 с.
  48. П.В. Сценарно-ситуационный подход к проектированию средств интеллектуальной поддержки процесса функционирования автоматизированных систем // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 2.1 (28).
  49. , Д.А. Аппарат мультимедийных фреймов как основа для построения систем дистанционного мониторинга и управления // Будущее технической науки: тез. докл. VII Междунар. молодежная науч.-тех. конф./ НГТУ -Н.Новгород, 2008. С.29−30.
  50. , П.В. Прогнозы развития центров ситуационного управления и научно-практические вопросы построения мобильной интеллектуальной среды управления организацией / П. В. Мисевич, Д. А. Белов // Управление персоналом. 2008. № 22. С.46−50.
  51. , Д.А. Проблемно-ориентированная автоматизированная система мониторинга движения железнодорожного состава / Д. А. Белов, П. В. Мисевич, В. П. Хранилов // Автоматизация в промышленности. 2009. № 2. С.49−51.
  52. , П.В. Практическое применение интеллектуальных датчиков / П. В. Мисевич, Д. А. Белов, В. П. Хранилов // Информационные системы и технологии (ИСТ-2009): материалы междунар. науч.-тех. конф./ Нижегор. гос. техн. ун-т.-Н.Новгород, 2009. С.206−207.
  53. , В.П. Алгоритм свертывания векторного критерия качества в задаче размещения элементов радиоаппаратуры // Автоматизация проектирования РЭА и ЭВА: тез.докл. 11-й науч.-техн. конф./ ПДНТП. -Пенза, 1984. С.74−75.
  54. , Н.И. Векторная модель вычислительной системы / Н. И. Великанов, В. П. Хранилов // Информационные системы и технологии (ИСТ-2003):тез. докл. всеросс. науч.-техн. конф./ Нижегор. гос. техн. ун-т.-Н.Новгород, 2003. С. 137.
  55. Компьютерные технологии сопровождения и поддержки наукоемкой продукции на всех этапах жизненного цикла: сб. докл. IV Междунар. науч.-практ. конф. / НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика». М., 2001.
  56. Компьютерные технологии сопровождения и поддержки наукоемкой продукции на всех этапах жизненного цикла: материалы III Междунар. науч.-практ. конф. / НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика». -М., 2001.
  57. , А.Н. Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения: принципы, системы и технологии CALS/ИПИ / А. Н. Ковшов, А. Д. Никифоров, Ю. Ф. Назаров, И. М. Ибрагимов. М.:Академия, 2007. — 304с.
  58. Гольдин, В. В Информационная поддержка жизненного цикла электронных средств: монография / В. В. Гольдин, В. Г. Журавский, А. В. Сарафанов, Ю. Н. Кофанов.- М.: Радио и связь, 2002.- 379 с.
  59. , А.Ф. Управление жизненным циклом продукции / А. Ф. Колчин и др. М.: Анахарсис, 2002.-180 с. 77. http://www.intuit.ru/department/se/verify/l/2.html
  60. Microsoft Solutions Framework. Методология создания программных решений http://www.microsoft.com/Rus/Msdn/msf/Default.mspx
  61. Rational Unified Process. Методология и технология. http://www.interface.ru/home.asp?artld=779
  62. Бек, К. Экстремальное программирование С-Пб.:Питер, 2002, 224 с
  63. А.Гаврилов Технологии разработки программного обеспечения
  64. , П.В. Система мониторинга на базе мобильных интеллектуальных датчиков// Датчики и системы, 2008, 5. С.24−26.
  65. , А. С. Информационные технологии главное условие совершенствования управления перевозками // Железнодорожный транспорт. 2001. № 6. С. 12 — 19.
  66. , А.С. Оптимальное управление транспортными связями // Железнодорожный транспорт. 2000. № 11. С. З 6.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!