Разработка алгоритма информационной поддержки работы должностных лиц на основе гипермедиа–технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

ТЕМА: «Разработка алгоритма информационной поддержки работы должностных лиц на основе гипермедиа - технологий»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. АНАЛИЗ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ РАБОТЫ ДОЛЖНОСТНЫХ ЛИЦ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ ГИПЕРМЕДИА - ТЕХНОЛОГИЙ.

1.1 Планирование как составная часть управления связью

1.2 Место и роль информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи

1.3 Задача автоматизации информационной поддержки должностных лиц при планировании связи на основе гипермедиа - технологий

Выводы

2. МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПЛАНИ-РОВАНИЯ СВЯЗИ И ГИПЕРМЕДИА - СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ РАБОТЫ ДОЛЖНОСТНЫХ ЛИЦ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ СВЯЗИ

2.1 Обобщенная модель гипермедиа-системы информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи

2.2 Детальная модель гипермедиа-системы информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи

Выводы

3. МЕТОДИКА ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ РАБОТЫ ДОЛЖНОСТНЫХ ЛИЦ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ СВЯЗИ ВО ФРОНТЕ НА ОСНОВЕ ГИПЕРМЕДИА - ТЕХНОЛОГИЙ И ОЦЕНКА ЕЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

3.1 Методика информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи на основе гипермедиа-технологий

3.1.1 Алгоритмы работы должностных лиц при планировании связи, создания и сопровождения информационного хранилища гипермедиа систем информационной поддержки

3.2 Предложения по использованию гипермедиа-системы информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи

Выводы

Заключение

Список используемых источников

ВВЕДЕНИЕ

Одной из составляющих боевой мощи Вооруженных Сил является уровень развития систем управления войсками и оружием, который относится к таким же решающим факторам достижения победы, как качество и количество боеспособных сил и средств ведения вооруженной борьбы [1,2].

Дальнейшее усложнение и удорожание технической базы систем управления, в частности средств связи и автоматизации, обусловленное постоянно возрастающими оперативными требованиями к процессу управления и увеличивающимися информационными потоками, определяет необходимость более рационального и комплексного их использования в рамках единого замысла.

С точки зрения интенсивности информационного обмена одной из наиболее сложных функций управления связью является планирование связи (ПС). При реализации планирования решаются важнейшие задачи управления, исполняются документы по связи, задействуется значительное количество должностных лиц. Практически разрабатывается детальная программа достижения поставленной перед связью цели.

В настоящее время для дальнейшего совершенствования системы управления войсками и связью (в том числе и процесса планирования, как одной из важнейших функций управления) проводится комплекс исследований, имеющих целью разработку научно-методических и практических рекомендаций по созданию и обеспечению эффективного функционирования систем автоматизации.

В научно-исследовательских работах “Поддержка”, “Перспектива-41”, “Интеграл-А”, “Гамбит-2”, “Единство-1-ВАС”, “Север-АСУС” и ряде других проведен анализ современных информационных технологий, перспективных с точки зрения повышения эффективности процессов информационной поддержки должностных лиц (ДЛ) штаба в ходе их управленческой деятельности. В результате анализа установлено, что существующая технология реализации процессов планирования связи является “ручной”, характеризуется высокой трудоемкостью, неудовлетворительной обоснованностью решений по организации связи, не учитывает возможностей новых информационных технологий (НИТ). Особую сложность вызывают процессы информационной поддержки работы должностных лиц в ходе планирования связи. Это обусловлено требованием обеспечения сбора, обработки, обмена и доведения информации в сжатые сроки с требуемой достоверностью. Таким образом, одной из актуальных проблем, возникающих при планировании связи, является разрешение противоречия между сложностью процессов планирования связи, количеством и объемом обрабатываемых данных и существующей информационной технологией, ограниченной вследствие неэффективного использования последних достижений науки и техники возможностями должностных лиц органов управления связью по переработке информации.

Несмотря на то, что в данном направлении проводилось достаточное количество исследований по созданию автоматизированных систем управления связью (АСУС), по автоматизации процессов планирования, данные противоречия в них решены не с достаточной степенью завершенности. Анализ существующих технологий показал, что наиболее подходят для этих целей гипермедиа-технологии и созданная на их основе гипермедиа-система. Под гипермедиа-технологией (ГМТ) понимается технология формирования, обработки и просмотра организованной в виде сети многосредной (мультимедиа) информации на основе использования ЭВМ. Выбор данной технологии обусловлен широким кругом возможностей, которыми она обладает, и которые могут быть успешно реализованы в процессе информационной поддержки работы ДЛ при планировании связи. Исключительно необходимыми для работы ДЛ функциями, реализуемыми данной технологией являются: предоставление данных по запросу пользователя; формирование выходных документов; вызов программ вычислительной поддержки принятия решения; формирование собственной информационной среды ДЛС; выдача информации в удобном для пользователя виде; поиск информации по ранее установленным связям; запоминание пути перемещения по информационной базе; идентификация пользователя с целью предупреждения несанкционированного доступа; пересылка информации по сети и др.

Этими факторами определяется актуальность настоящей работы, посвященной разработке методики информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи на основе гипермедиа-технологий, реализация которой приведет к существенному повышению эффективности планирования связи в общем и информационных процессов поддержки планирования в частности. Исходя из этого целью работы является повышение эффективности процесса планирования связи за счет автоматизации информационной поддержки работы должностных лиц на основе гипермедиа-технологий.

Дипломная работа состоит из введения, трех разделов, заключения и приложений.

В первом разделе проводится анализ процесса планирования, как составляющей управления связью, дается характеристика методов работы должностных лиц в различных условиях, выделяется место и роль информационной поддержки процессов планирования связи (ИПППС). Обосновываются требования к ИПППС и СИП. Показывается несоответствие требуемых и фактических значений показателей качества ИПППС и системы его реализующей, вскрывается проблема обеспечения информационных потребностей должностных лиц при планировании. Формулируется научная задача исследования и выполняется ее декомпозиция.

Второй раздел посвящен разработке моделей процессов автоматизированного планирования связи и модели ГМСИП. Описание моделей процессов автоматизированного планирования проведено на двух уровнях: обобщенном и детальном. Для обобщенного описания, задающего основные элементы процесса планирования, задачи и условия автоматизированного планирования, ресурсы, состояние элементов системы связи (ЭСС), документы, этапы планирования (подзадачи или функциональные подсистемы системы связи (СС)) используется аппарат теории множеств. Для детального описания применяются диаграммы IDEF0. При обобщенном описании указаны все важнейшие подпроцессы планирования, при детальном описании более подробно описан процесс планирования полевой опорной сети связи (ПОСС).

Модель ГМСИП позволяет наглядно представлять основные аспекты процесса планирования связи, с которыми сталкиваются должностные лица, что может быть использовано в ходе исследовательских работ по совершенствованию его проведения. Реализация данной модели обеспечит оперативную навигацию по основным информационным элементам процесса планирования связи, удобный интерфейс должностным лицам в различных режимах их работы.

Третий раздел посвящен разработке алгоритма автоматизированной работы должностных лиц при планировании связи на основе гипермедиа-технологий и оценке его эффективности. Алгоритм автоматизированной работы должностных лиц необходим для реализации автоматизированного информационного процесса на основе использования ГМСИП на всех этапах планирования связи.

Подход, с помощью которого был сформирован алгоритм, обладает общностью и может быть использован при создании и внедрении средств информационной поддержки управленческой деятельности ДЛ ближайшей перспективы. Разработанный алгоритм позволяет организовать процесс информационной поддержки, наиболее полно отвечающий запросам ДЛ в ходе их работы при ПС, при этом предусматриваются различные варианты его применения для выполнения информационных задач планирования, что характеризует ее практическую направленность.

С целью обоснования целесообразности использования выработанных предложений по автоматизации информационной поддержки планирования на основе гипермедиа-технологий и разработке системы ее реализующей производится оценка эффективности информационной поддержки процессов планирования связи и ГМСИП. Предложены основные подходы к автоматизации информационных процессов планирования связи и даны рекомендации по применению ГМСИП.

Результаты работы кратко изложены в выводах по разделам и в заключении. Кроме того, в заключении приведены полученные научные и практические результаты, раскрывается степень их новизны, значение для теории и практики, предлагаются направления дальнейших исследований.

В приложения включены материалы, демонстрирующие решение наиболее важных вопросов проведенных исследований.

1. АНАЛИЗ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ РАБОТЫ ДОЛЖНОСТНЫХ ЛИЦ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ ГИПЕРМЕДИА-ТЕХНОЛОГИЙ

1.1 Планирование как составная часть управления связью

В теории организационного управления планирование рассматривается как важнейшая функция руководства (управления в широком смысле слова) сложными организационно-техническими системами. В ходе планирования определяются цели этих систем и способы их достижения [3]. Планирование связи (ПС) - это деятельность органов управления связью, направленная на выработку и принятие обоснованных решений по организации связи, своевременную разработку соответствующих документов и доведение их до подчиненных войск. Оно состоит в определении способов построения системы связи (СС), постановке боевых задач войскам связи и распределении сил и средств связи с целью создания СС и обеспечения ее функционирования[3].

Оборонительный характер военной доктрины РФ делает основной формой боевых действий - оборонительную операцию. Подготовка первой оборонительной операции начального периода войны осуществляется заблаговременно в мирное время с особой тщательностью и в возможно полном объеме [4]. Как правило, при этом используется метод последовательной работы штабов. Особое внимание уделяется высокой скрытности планирования. Каждый штаб (с участием строго ограниченного круга лиц) включается в работу после принятия решения и завершения планирования в вышестоящем штабе. В этих условиях проводится долгосрочное планирование, которое имеет целью заблаговременное обоснование и принятие решения на организацию связи в особый период. При этом может быть сформирован ресурс планирования, позволяющий детально проработать практически все вопросы организации связи на основе имеющейся информации. Основной сложностью данного вида планирования является значительная удаленность принимаемых решений от особого периода и связанная с этим неопределенность в условиях функционирования системы связи и ее задачах. Неопределенность в определении реального противника дополнительно усиливает указанную особенность и, как следствие, повышает риск принятия необоснованных решений.

Несмотря на принципиальную невозможность обеспечить достаточное качество принимаемых решений на организацию связи в процессе долгосрочного (заблаговременного) планирования, тем не менее, оно должно проводиться. Это создает благоприятные условия для проведения оперативного планирования, т.е. планирования на конкретную оперативно-стратегическую обстановку или в угрожаемый период. В отличие от заблаговременного, этот вид планирования в большинстве случаев организуется в условиях жесткого дефицита времени, а, следовательно, и дефицита ресурса планирования. Но при этом резко сокращается неопределенность в условиях проведения операции. Это позволяет более аргументировано и детально проработать вопросы организации связи, что может существенно повысить качество решений.

При оперативном планировании широко используются результаты долгосрочного планирования с внесением необходимых корректив. Однако, возможны ситуации, когда условия обстановки и поставленные задачи потребуют значительного или полного пересмотра результатов долгосрочного планирования. В этом случае дефицит времени может стать причиной высокого риска принятия необоснованных решений.

При ограниченных, до 18-24 часов, сроках подготовки операции используется метод параллельной работы органов управления. Сущность данного метода заключается в том, что основные работы по выработке решения, постановке задач войскам и отработке необходимых планирующих документов осуществляются, как правило, одновременно во всех звеньях управления. При этом каждая нижестоящая инстанция приступает к работе сразу после принятия решения старшим начальником и постановке им оперативных задач, а при недостатке времени после определения замысла операции на основе отданных предварительных боевых распоряжений. Этот метод требует более четкой организации работ во всех инстанциях и слаженности в деятельности должностных лиц органов управления. В конкретных условиях подготовки операции работа командования и штабов различных уровней может строится на сочетании методов последовательной и параллельной работы.

Организация работы должностных лиц зависит и от принятых способов планирования. Для штабов основным является иерархический способ планирования. Сущность его заключается в распределении функций планирования между органами управления как различных уровней, так и в каждом отдельно взятом звене управления. Такое заблаговременное распределение функций дает возможность исключить дублирование в решении одних и тех же задач различными инстанциями, значительно сократить потоки информации, циркулирующие в системе, повысить оперативность управления в целом.

При реализации иерархического способа планирования используются методы параллельной или последовательной работы ДЛ или их сочетание. В мирное время, а также при наличии достаточно длительного срока для подготовки операции может применяться метод последовательной работы, сущность которого заключается в том, что в каждой инстанции, ПС осуществляется после завершения всей работы по планированию в вышестоящем штабе и получения от него соответствующих распоряжений и исходных данных. В условиях ограниченного времени при ПС и постановке задач, как правило, применяется метод параллельной работы. При этом принятие решения и ПС в нижестоящих инстанциях начинается сразу после принятия решения и постановке задач старшим начальником, а при ограниченных сроках - после выработки им только основного элемента решения - замысла организации связи на основе получения от него предварительных распоряжений по связи. При корректировках документов плана связи и других документов по связи на каждые сутки, при ПС на последующие операции без оперативной паузы, при принятии решений по ликвидации последствий массированного применения оружия массового поражения и т.п. наиболее приемлемым может оказаться распорядительный метод работы, являющийся разновидностью метода параллельной работы. Сущность этого метода заключается в том, что начальник войск связи (НВС), приняв решение по назревшим вопросам, стремиться в самый кратчайший срок довести их до исполнителей и незамедлительно включить в работу всю систему управления связью. Основным содержанием планирования связи является [3]:

определение рациональной (оптимальной) структуры системы связи, наиболее полно отвечающей потребностям управления войсками, разработка необходимых данных для ее функционирования;

создание группировки сил и средств связи и АСУ;

определение задач частям и подразделениям связи на развертывание (доразвертывание), восстановление и свертывание элементов системы связи;

разработка комплекса организационно-технических мероприятий по обеспечению защиты системы и войск связи от воздействия противника;

разработка мероприятий по обеспечению непрерывности связи; организация взаимодействия войск связи;

организация управления связью;

определение основных мероприятий по всестороннему обеспечению войск связи.

В работе начальника войск связи и офицеров управления связи при планировании связи, либо при необходимости внесения существенных корректив в ранее разработанные планы, можно выделить следующие основные этапы [3]:

1) уяснение задачи, оценка обстановки;

2) выработка замысла на организацию связи;

3) завершение работы по принятию решения на организацию связи;

4) доведение до исполнителей документов планирования, контроль выполнения и оказание помощи.

Все это свидетельствует о сложности процесса планирования связи и подчеркивает необходимость четкой организации работ, согласованности действий и обеспечения информационной поддержки ДЛ управления связи.

1.2 Место и роль информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи

Информационная поддержка работы ДЛ осуществляется на всем протяжении процесса планирования. Она позволяет реализовывать процессы сбора, восприятия и анализа ДЛ всех данных, необходимых для реализации ПС, решения информационных задач ПС, отображения решений по организации СС, их документирования (рис.1.1.).

Рис.1.1. Место информационной поддержки работы ДЛ при ПС

Процесс информационной поддержки должен учитывать необходимость реализации при ПС процессов сбора необходимой информации, выработки выводов из уяснения задачи и оценки обстановки в сложившихся условиях и оформления выводов в виде комплекта документов по связи и доведение их решений до адресатов.

Основу информационной поддержки работы ДЛ в ходе ПС составляют процессы сбора, обмена и доведения информации, которые выполняются за счет реализации комплексных потоков документальной и не документальной информации, в которых основным источником и носителем информации являются документы и данные по связи. Существующая организационная структура управления связи принадлежит к линейно-штабному типу с ограниченным функционализмом. Система ПС включает несколько уровней. В наиболее распространенном варианте построения системы можно выделить уровень НВС и ЗНВС (выработки замысла), уровень начальника оперативного отдела (плана связи) и командиров соединений (отработки планов боевого применения), уровень начальников отделов и командиров подразделений (разработки рабочих документов и документов функциональных подсистем). На каждом из уровней ПС организуется своя сеть управления ПС и взаимодействия.

Рассматривая информационную структуру управления по такому показателю как количество маршрутов потоков информации (рис.1.2) видно, что общее количество маршрутов потоков информации при ПС только между отделами составляет более 80.

Это приводит к значительному дублированию информации в отделах, к непреодолимым трудностям при разделении рутинных операций обработки информации от творческих, усложнению документооборота, повышению интенсивности организации потоков информации и ведения унифицированной системы документов по связи.

Анализ потоков оперативной информации, обрабатываемой при ПС, показал, что в условиях ручного управления и неавтоматизированных средств связи ДЛ органов управления не справляются с потоком поступающей информации и возникающих ситуаций, требующих принятия решений. Так поток событий, по которым необходимо принимать решения, только на пункте управления узлом связи превосходит возможности ДЛ по его переработке в 23 раза. Из-за дефицита времени, психологических нагрузок, а также большой сложности СС ДЛ не могут обеспечить требуемое качество принимаемых решений.

Рис.1.2. График потоков информации при планировании связи

1.3 Задача автоматизации информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи на основе гипермедиа-технологий

Решение проблемы за счет увеличения численности ДЛ, вовлеченных в процесс планирования, совершенствования методик управленческой деятельности не приводит к улучшению качества управления. Повышения качества существующей информационной технологии планирования не удается достичь и за счет увеличения числа средств автоматизации, их вычислительной мощности и расширения числа автоматизированных задач. Повышение производительности средств автоматизации при использовании существующей технологии не приводит к повышению эффективности планирования связи вследствие ограниченных возможностей ДЛ как звена процесса обработки информации. Включение в процесс новых программ приводит к понижению его устойчивости и сопровождается увеличением объема информации, которая в конечном итоге замыкается на ДЛ. По существу перечисленные факторы имеют следствием вместо облегчения работы ДЛ добавление в процесс управления связью еще одного уровня сложности. Это приводит к естественному отказу от использования автоматизированных систем (их «отвержению»).

Теория и практика управления сложными организационно-техническими системами (в том числе управления связью) показывает, что одним из главных направлений их совершенствования является автоматизация, основанная на применении новых информационных технологий(НИТ). Под НИТ при этом понимается совокупность средств, методов и процедур сбора, хранения, обработки, передачи и представления информации, базирующихся на современных достижениях в области вычислительной техники и передачи информации [5]. В настоящее время к области НИТ относятся технологии информационных сетей, систем и средств искусственного интеллекта, систем управления распределенными базами данных и знаний, систем автоматизированного проектирования, обработки многосредной информации, новых технических средств сбора, обработки, хранения, передачи и представления информации и т.п.

Анализ опыта разработки и использования автоматизированных систем управления связью (АСУС), а также перспектив ее развития позволяет выделить три главных направления применения НИТ. Первое направление связано со структурно-функциональным совершенствованием АСУС на основе применения технологии информационных сетей. Второе предусматривает автоматизацию выполнения функций управления связью (учета, контроля, планирования, оперативного управления) и взаимодействия с ДЛ, которые традиционно являлись функциями ДЛ. Третье направление определяется работами по созданию новых технических средств обработки информации военного назначения и их элементной базы.

В соответствии с [6,7] предполагается, что в состав системы планирования связи (СПС) вместе с ДЛ органов управления связью, реализующими процессы ПС, и другими средствами обеспечения и управления ПС входит автоматизированная система информационно-вычислительной поддержки (АСИВП), которая представляет собой программно-аппаратный комплекс, предназначенный для выполнения информационных и вычислительных задач ПС. Информационная поддержка программного планирования связи (ИПППС) проявляется в решении информационных задач ПС, т.е. в обеспечении ДЛ по их запросу или в режиме регулярного информирования своевременной, безошибочной информацией, необходимой для реализации процессов ПС. Выполнение данного вида поддержки связано со сбором, накоплением, хранением, поиском, обработкой больших объемов данных о системе связи, воздействующих на нее факторах и процессе ПС, подготовкой и отображением документов и фактографической информации. Вычислительная поддержка осуществляется за счет реализации множества расчетных задач ПС, позволяющих осуществлять моделирование объектов и процессов ПС, генерацию вариантов решений, оценку их эффективности и т.п.

Таким образом, АСИВП служит для автоматизированной помощи ДЛ в реализации процессов ПС посредством автоматизации как творческих процессов выработки и принятия решений, так и нетворческих процессов формирования и обработки документов по связи, сбора и доведения информации.

Как было определено в п.1.2 процесс планирования разбивается на три под-процесса: 1) выработки и принятия решений, 2) формирования и обработки документов, 3) сбора и доведения информации. Их реализация возлагается на соответствующие подсистемы АСИВП: 1) систему выработки и принятия решений (СВПР), 2) систему разработки документов (СРД), 3) систему сбора и доведения информации (ССДИ).

В процессе управления информация от вышестоящих и взаимодействующих органов управления поступает в систему выработки и принятия решений, результатом работы которой являются решения на применение войск связи и разработку документов планирования связи, которые поступают в СРД. Кроме того, в СРД поступают документы от органов управления вышестоящего, взаимодействующих и подчиненных штабов. На основе этой информации в СРД осуществляется разработка документов планирования связи. Информация необходимая для нормального функционирования систем СВПР и СРД хранится в общей базе данных АСИВП. Основными чертами системы информационной поддержки планирования связи, как составной части АСИВП являются:

1. Единство, преемственность и технологическая взаимосвязь с автоматизированной информационной системой планирования процессов управления.

2. Доступ к единой интегрированной базе данных для реализации необходимых информационных потребностей ДЛ.

3. Информационная поддержка принятия решений, обеспечивающая предоставление ДЛ необходимой информации при формировании множества допустимых вариантов, при сравнении и оценивании эффективности альтернатив, при выборе варианта решения.

4. Открытость системы, состоящие в возможности расширения ее функций за счет разработки и включения новых и изменения существующих программных, информационных и технических средств, а также адаптируемость, состоящая в возможности адаптации системы к изменению условий обстановки и организационной структуры управления.

5. Обеспечение системой распределенного, параллельного и коллективного характера работы ДЛ.

6. Активность работы ДЛ. Предполагается, что переход от одной информационной панели к другой может осуществляться не только в иерархическом порядке, заложенным разработчиком системы, но и самими ДЛ, определяющими свою последовательность подачи информации и внесением в нее нужных им изменений и добавлений.

7. Представление и манипулирование многосредными данными (в текстовой, табличной, графической, видео и аудио форме) и поддержка возможности перехода от одной формы представления данных к другой.

8. Поддержка средств обучения и сопровождения работы ДЛ.

9. Обеспечение защиты информации путем реализации функций идентификации и авторизации ДЛ, разграничения доступа к ресурсам системы, контроля и восстановления целостности информационных массивов, криптографического закрытия информации, стирания остаточной информации, ведения регистрационного журнала о доступе к ресурсам системы, контроля функционирования средств защиты и т.п.

10. Реализация унифицированного дружественного интерфейса ДЛ с системой информационной поддержки, позволяющего обеспечить легкость и комфортность общения.

Для выполнения задач планирования связи в системе информационной поддержки процессов планирования связи должны быть реализованы следующие функции.

Автоматизированные функции:

предоставление данных по запросу пользователя;

формирование выходного документа;

вызов системы вычислительной поддержки принятия решения;

формирование собственной информационной среды ДЛС.

Автоматические функции:

выдача информации в удобном для пользователя виде;

переходы по ранее установленным связям;

запоминание пути перемещения по информационной базе;

идентификация пользователя с целью предупреждения несанкционированного доступа;

сохранение внесенных изменений;

пересылка информации по сети и др.

Для реализации этих функций система должна выполнять следующие операции:

отображение одного или нескольких информационных блоков;

установление связей между информационными блоками, графическими, анимационными, видео-объектами;

задание специфических свойств отдельным объектам;

ввод новой информации, создание новых блоков на основе существующих;

редактирование существующей информации;

печать документа или выделенной информации;

установка пароля и запрос на ввод пароля при загрузке системы;

установка разграничения на доступ к различным разделам системы;

создание объектов управления системой - кнопок, ниспадающих меню, окон, радио-кнопок, боксов для пометок и других;

создание объектов для отображения состояния системы (текущая дата, текущее время, номер информационного блока, место нахождения в системе и т.п.);

отмена изменений в системе.

Анализ существующих технологий показал, что реализация этих функций наиболее полно может быть осуществлена с помощью гипермедиа-технологий, и созданной на их основе гипермедиа-системы информационной поддержки работы ДЛ при планировании связи. ГМСИП является составной частью АСИВП, обеспечивая реализацию функций интерфейса с ДЛ гипермедиа-технологией в каждой ее подсистеме.

Для обоснования места и роли гипермедиа-технологий при ИПППС раскроем их возможности, а также функции, выполнение которых они обеспечивают в ГМСИП в частности, и в АСИВП в целом.

Под гипермедиа-технологией (ГМТ) будем понимать технологии формирования, обработки и просмотра организованной в виде сети многосредной (мультимедиа) информации (текста и др.) на основе использования ЭВМ. С точки зрения компьютерной технологии формирование гипермедиа (ГМ) информационного хранилища можно представить как накопление информации в базе данных. В дополнение к традиционным характеристикам текстового редактора, электронных таблиц, графических редакторов ГМ - редактор должен иметь средства изменения первоначальной структуры материала, ведения подстрочных замечаний, которые не влияют на основной текст, электронные зак-ладки и др. Просмотр или чтение ГМ - это обращение к ГМ - базе через пользовательский интерфейс. Весь материал оказывается доступным во множестве проекций для разных целей и при различных стратегиях поиска.

ГМ, как структура хранения информации, может рассматриваться в виде графа с узлами, содержащими единицы информации, и дугами (связями), определяющими взаимосвязи между единицами информации. Узлы ГМ могут содержать различные типы информации.

Гипермедиа-системы (ГМС) могут характеризоваться следующими элементами: иерархически и не иерархически связанными друг с другом узлами; типовыми связями (отношениями) между узлами, характеризующими узлы и (или) связи парами "атрибут-значение"; маршрутами связанных узлов, которые могут трактоваться как постоянные объекты; узлами, имеющими несколько версий; присоединенными к узлам и связям процедурами, которые активизируются при использовании соответствующих узлов или связей; возможностями редактирования информационного содержания узлов; возможностями просмотра сетей связанных узлов и др.

ГМС можно рассматривать в качестве средств поддержки неформализованной интеллектуальной деятельности ДЛ, так как они обладают следующими возможностями:

предоставляют сведения о связях каждого отдельного аспекта или понятия предметной области, в результате чего обеспечивается более легкий доступ к требуемой информации;

не требуют формализации знаний, а позволяют представить их в виде некоторых единиц (фрагментов);

могут быть инструментом анализа и прогнозирования объектов планирования;

организуют информацию по чисто семантическим критериям, благодаря чему возникает эффект объективной информационной среды и т.п.

В ГМС база данных организуется в виде открытой, свободно наращиваемой и изменяемой сети, новые узлы которой (линейные тексты, изображения, аудио и видео - информация) связываются в процессе создания с уже имеющимся в базе узлами. Поиск информации в сети осуществляется путем интерактивной навигации по связям, где переход от одних элементов к другим выполняется с учетом их семантической близости. Такой подход качественно отличает ГМТ от традиционных способов обращения к информации через поисковый образ [8-14].

Одним из важных методов освоения информации является запоминание различных путей перемещения в ГМ - сети. Выявление путей или виртуальных структур можно рассматривать как альтернативу обработке информации по правилам логического вывода.

Программное обеспечение ГМС основывается на четырех базовых функциях, состоящих в поддержке замещения, заметок, запросов и ссылок.

Функция замещения позволяет заменять любой информационный узел связанной с ним информацией - текстовым фрагментом, рисунком, аудио- и видеоинформацией и т.п.

Функция поддержки заметок дает возможность связывать с выделенным узлом определенную информацию (в виде текста, графики, звукового сопровождения и т.п.). При этом заметки должны быть предварительно установлены на необходимых информационных узлах.

Функция реализации запросов позволяет фильтровать необходимые сведения из информационного хранилища ГМС. Поиск может осуществляться по ключевым словам, разделителям, путем сопоставления с образцом и пр. В сочетании с функцией замещения эта функция позволяет получать функционально-ориентированные срезы исходного материала, т.е. структурировать его в соответствии с потребностями ДЛ.

Функция поддержки ссылок является наиболее важной функцией ГМ. Она дает возможность осуществлять обращение к ассоциативно связанным фрагментам (узлам) данного узла. Это позволяет реализовать целенаправленный просмотр информации в различных направлениях и на различную глубину.

В соответствии с выделенными возможностями и функциями, реализуемые гипермедиа-технологией, в состав ГМСИП будут входить следующие функциональные части: модуль формирования запроса, модуль поиска информации, модуль выдачи информации, модуль поддержки разработки документов планирования, модуль поддержки проведения расчетов должностными лицами, модуль поддержки коллективной работы ДЛ, а также информационное хранилище гипермедиа-данных (рис.1.3).

Рис.1.3. Функциональные части ГМСИП

Модуль формирования запроса информации позволяет ДЛ формулировать запрос на поиск и выдачу информации, причем форму ввода запроса выбирает ДЛ, в зависимости от выбранного им способа поиска информации. Модуль поиска информации осуществляет поиск необходимой информации в информационном хранилище ГМСИП заданным ДЛ способом. Модуль выдачи информации отображает информацию на экране видеомонитора и по необходимости выводит ее на устройство печати. Модуль поддержки коллективной работы обеспечивает работу ДЛ в составе группы. Модуль поддержки расчетов позволяет ДЛ проводить необходимые расчеты в гипермедиа-среде. Модуль поддержки разработки документов обеспечивает возможность корректировки и создания новых документов планирования независимо от формы их представления (текст, таблицы, карты, схемы). Информационное хранилище содержит информацию о ПрО планирование связи в виде информационных блоков (кадров), позволяя ДЛ получать информацию по запросу в виде цельного документа.

Внедрение ГМТ, реализующей описанные выше возможности, позволит значительно снизить трудозатраты на реализацию процессов планирования, повысить оперативность и качество решений. Реализация ГМТ должна осуществляться на основе построения и использования ГМСИП, базирующейся на системе моделей СС, ее элементов и процессов их функционирования, моделей процессов планирования связи, а также методов, моделей и алгоритмов автоматизированного преобразования информации на всех этапах ПС.

ВЫВОДЫ

Планирование связи является одной из наиболее ответственных функций управления, которая требует обработки большого объема информации в условиях дефицита времени и неопределенной обстановки и, таким образом, автоматизация этого процесса становится насущной необходимостью.

Представленные недостатки в существующих технологиях информационной поддержки работы ДЛ при ПС, вскрытые с помощью методологии системного анализа, обнажают проблему несоответствия возможностей имеющихся в настоящее время систем и средств информационной поддержки ПС предъявляемым к процессу ИПППС требованиям. Анализ тенденций развития противоречий позволяет сформулировать задачу их разрешения, показывает ее актуальность и необходимость ее первоочередного решения на основе современных достижений науки и техники.

Автоматизация информационной поддержки работы ДЛ при планировании связи позволит:

повысить обоснованность и качество принимаемых решений;

помочь должностным лицам получить доступ к необходимой информации в кратчайшие сроки и тем самым значительно сократить время принятия решения;

создать программную оболочку, позволяющую обеспечить доступ не только ко всей необходимой информации, но и производить расчеты, подготавливать совокупность документов по организации связи на основе использования гипермедиа-технологии;

обеспечить удобную среду для работы должностных лиц группы планирования;

с использованием простых и удобных средств наращивать мощность системы без помощи программиста;

создавать среду работы, удобную для каждого должностного лица и гибко изменяемую в соответствии с запросами пользователя;

осуществлять защиту информации от НСД и искажений;

создавать конечные документы как в традиционной форме, так и в электронном виде (выводить документы, информацию на экраны дисплеев, табло коллективного пользования и т.п.).

2. МОДЕЛИ ПРОЦЕССОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ СВЯЗИ И ГИПЕРМЕДИА-СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ РАБОТЫ ДОЛЖНОСТНЫХ ЛИЦ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ СВЯЗИ

2.1 Обобщенная модель гипермедиа-системы информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи

Внедрение новых информационных технологий, в том числе гипермедиа-технологий, позволяет автоматизировать трудно формализуемые задачи планирования связи. Однако далеко не все модели гипермедиа-систем могут рассматриваться в качестве основы для реализации автоматизированной системы информационно-вычислительной поддержки процессов планирования связи. Определяющим для эффективной реализации данных процессов является обеспечение адекватности данной модели реальным процессам ПС.

Основываясь на практике использования ГМС, представим ее модель в виде множества информационных элементов: MГМС =<P,D,R>, где P - множество процессов ПС, реализуемых ДЛ на основе использования методик ПС, D - множество данных по планированию связи, R - множество результатов ПС.

Процессы ПС (реализуемые по определенным методикам) определяют последовательность реализации планирования, выполнения технологически увязанных процедур, операций и работ.

Второй элемент - данные по планированию связи - задает исходные и промежуточные данные необходимые для принятия решений в процессе ПС.

Результатами ПС является множество элементов решения на организацию связи, представленное в виде комплекта соответствующих документов.

Представление ПС на основе использования данного подхода (рис.2.1) позволит ДЛ проводить оперативную навигацию по информационным узлам, которые составляют своеобразную “паутину вычислений”. Раскроем содержание пояснения “паутина вычислений”.

Рис.2.1. Представление ПС при формировании модели ГМС

Термин “паутина вычислений” предусматривает, что все информационные аспекты планирования взаимосвязаны по методикам работы ДЛ, исходным данным и разрабатываемым документам. Использование модели ГМС на основе “паутины вычислений” позволит реализовать прозрачную, интуитивно понятную и удобную среду для работы ДЛ.

Раскроем более подробно каждое из подмножеств:

1) процессы ПС;

2) данные ПС;

3) результаты ПС.

Учет в ГМС процессов ПС обусловлен необходимостью представления каждому должностному лицу графика его работы, а также взаимосвязи выполняемых им операций с этапами ПС. С использованием ГМС ПС удобно представлять иерархией сетевых графов работ ДЛ различной степени детализации. Самое укрупненное представление планирования в ГМС возможно через его обобщенные этапы.

На рис.2.2 представлена декомпозиция процесса ПС по его этапам, процедурам, составляющим процесс выработки решения, и операций по подготовке вариантов решений.

Рис.2.2. Декомпозиция процесса планирования связи

Данное представление ПС в ГМС позволит ДЛ затребовать порядок и методику его выполнения с необходимой степенью детализации. Детализация процесса ПС проводится для каждой функциональной подсистемы системы связи относительно его этапов. Это дает возможность оперативной и целенаправленной навигации ДЛ по массиву методик ПС, наглядному представлению порядка выполнения всего процесса планирования, так и отдельных его процедур.

Второй элемент “паутины вычислений” - данные по планированию связи - задает исходные данные необходимые для принятия решений в процессе ПС. Структура этих данных представлена на рис.2.3.

Рис. 2.3. Структура исходных данных, используемых в процессе планирования связи

ГМС должна обеспечивать удобный доступ к этим данным в соответствии с потребностями ДЛ для решения конкретной задачи ПС. Это позволит ДЛ сократить время на обработку информации, проработать дополнительные варианты решений на организацию связи. Данные по ПС должны быть представлены в виде сети взаимосвязанных узлов, каждый из которых содержит информацию определенного вида, задаваемую с различной степенью детализации. Это обеспечит удобный поиск необходимых данных, представление их в удобной форме.

В качестве результата ПС выступает решение на организацию связи, представленное в виде комплекта соответствующих документов (рис.2.4).

Рис. 2.4. Структура документов по связи, как результатов планирования

Представление документов в ГМС должно отвечать требованиям к их разработке (как к результатам планирования): содержать всю информацию о предметной области, которую необходимо включать в данный документ; составляться по установленной форме; смысловое содержание информации различных документов должно быть непротиворечивым; составляться кратко, четко, без формулировок, порождающих различные толкования. Документы представляются в виде иерархически организованной сети, что позволит ДЛ затребовать необходимый документ и проводить его разработку и редактирование.

Представление аспектов “паутины вычислений” в ГМС должно реализовываться в виде сети описаний объектов. Такое представление позволит ДЛ проводить оперативную навигацию по аспектам “паутины вычислений”, получать необходимую информацию в удобной форме. Реализация данного подхода в модели ГМС информационной поддержки работы ДЛ позволит повысить эффективность их работы, обеспечить проведение процесса планирования с высоким качеством.

2.2 Детальная модель гипермедиа-системы информационной поддержки работы должностных лиц при планировании связи

Развитием подхода к представлению модели ГМСИП, основанном на пояснения “паутина вычислений” является подход, использующий для этой цели пространства активности.

Под пространствами активности будем понимать комплекс взаимосвязанных по направлениям деятельности ДЛ “электронных документов”. Каждое пространство активности служит для поддержки функциональных возможностей, необходимых для эффективной работы ДЛ. Тогда модель ГМСИП, информационную основу которой составляют пространства активности, представим в виде множества: MГМСПрАк=<S,M,R,A,K>, где S - пространство содержания (предметной области), М - пространство методик работы (процессов планирования), R - рабочее (пространство разрабатываемых документов по связи), А - пространство аргументации и К - коммуникационное пространство. Данный подход к использованию пространств активности является развитием идей, предложенных при реализации гипермедиа-систем третьего поколения.

Объекты и операции пространства содержания разработаны в виде моделей и данных о системе связи. Они предназначены для представления и оперирования объектами предметной области систем военной связи (системы связи, конкретных ее элементов (ЭСС) - сетей связи, узлов связи, элементов узлов связи и т.д.). Такие модели должны позволять осуществлять моделирование внутренних процессов, происходящих в ЭСС, с различной степенью детализации. Модели должны обеспечивать простоту ввода и моделирования изменений, причем их количество оказывает существенное влияние на глубину моделирования (степень детализации объекта в модели) .

Основные принципы представления моделей и данных пространства содержания заключаются в следующем:

предметная область систем военной связи задается набором объектов, способных взаимодействовать между собой;

объекты определяются своими свойствами, ограничивающими возможный вид их взаимодействия с другими объектами;

объекты связаны множеством отношений, среди которых одни используются для структурного описания (отношения типа “род-вид”, “целое-часть”, “условие-ограничение”, “ресурс-потребитель”), другие - для представления отдельных элементов в концептуальной модели (отношения типа “объект-свойство”, “объект-характеристика”, ”характеристика-значение”);

состояние объектов характеризуется атрибутами (готовность, исправность, комплектность и т.п.).

Учет пространства содержания в разрабатываемой ГМСИП необходимо обеспечивать с помощью средств структурирования моделей и данных о предметной области систем связи. Систематизированные по выделенным ДЛ признакам модели и данные позволят поддерживать фиксацию генерируемых в других пространствах активности идей и их группирование в тематически связанные кластеры. Для этого формируются фрагменты описаний (узлы) элементов предметной области и их соединения через типовые связи. Эти средства должны иметь доступ к необходимому материалу из внутренних (например, из уже разработанных документов по связи) или внешних (например, из баз данных старшей подсистемы управления) для гипермедиа-системы источников.

В пространстве методики работы фиксируется план действий ДЛ, устанавливается порядок выполняемых операций в соответствии с общим графиком работы группы планирования [15]. Так, формируя методику работы, ДЛ учитывает этапы ПС, их взаимосвязь и преемственность, вопросы согласования работ по планированию с другими ДЛ, вопросы коллективной разработки планирующих документов, проведение многовариантных расчетов при обосновании решений и многие другие вопросы. Следовательно, это пространство должно служить в качестве мета - пространства для координации действий, осуществляемых с использованием остальных пространств активности и управления процессами ПС.

Для реализации данного пространства в ГМС предлагается воспользоваться методологией IDEF0 (приложение 1) [16]. Тогда методики работы ДЛ можно будет представить в виде диаграмм процессов планирования, наглядно демонстрирующих процессы, выполнение которых возложено на то, или другое ДЛ.

Используя методологию IDEF процесс планирования задан в виде методик работы ДЛ. Представление методик работы ДЛ осуществлено до степени детализации, необходимой для проведения исследований в рамках данной дипломной работы.

Рабочее пространство предназначено для создания ориентированных на работу ДЛ гипермедиа-документов по связи, фиксирующих результаты выполняемой задачи по ПС. Для поддержки необходимого понимания и навигации ДЛ по гипермедиа-данным эти документы должны отвечать следующим основным требованиям.

Поддержка полного множества типов многосредных данных.

Поддержка типов документов. В модели документов должны быть определены понятия типа и экземпляра. Модель документов при поддержке типов должна удовлетворять двум противоречивым требованиям:

а) обеспечивать максимум информации в структуре документов (для реализации функций автоматизированного создания, редактирования, хранения и поиска);

б) обеспечивать гибкость структуры документов (так как очень сложно заранее предопределить структуру документа, необходимо предусмотреть возможность ее динамического изменения в процессе работы ДЛ).

Поддержка единой внутренней структуры документов. Единая модель документов позволяет использовать единую внутреннюю структуру документа. Эта внутренняя структура должна быть функционально полной, то есть включать все структурные аспекты, необходимые для различных операций и кроме того, поддерживаться на всех рабочих местах ДЛ и серверах сети ЭВМ.

Поддержка модификации документов. То есть, модель документа должна включать описание того, как был создан (модифицирован) документ.

5. Поддержка поиска документа. Должны поддерживаться режимы поиска: поиск по месту расположения, поиск по содержанию (по ключевым словам, разделителям, путем сопоставления с образцом и т.п.).

Необходимость выполнения данных требований обусловлена тем, что в ходе планирования связи разрабатывается несколько десятков планирующих и распорядительных документов, тесно взаимосвязанных между собой по представляемой в них информации.

Пространство аргументации поддерживает разработку структуры аргументирования предлагаемых решений по организации связи. В пространстве аргументации ДЛ генерирует доводы за и против относительно принимаемых решений по вопросам планирования связи, выполняет расчеты, формирует цепочки выводов. Так например, представляя план организации радиорелейной, тропосферной и проводной связи, в пространстве аргументации ДЛ подтверждает его соответствующими расчетами по требуемому и обеспечиваемому канальному ресурсу, приводит расчет сил и средств связи, подтверждает пригодность радиорелейных, тропосферных трасс соответствующими энергетическими расчетами, а также представляет другие данные, на основе которых принимается решение по организации связи.

Коммуникационное пространство учитывает важную особенность процесса ПС - его коллективный характер. Необходимость этого пространства обусловлена важностью информационной поддержки совместной работы различных групп ДЛ, выделенных в соответствии с делением системы связи на функциональные подсистемы, использованием общих исходных данных и реализацией метода параллельной работы. В ходе планирования часто возникают ситуации, когда различные ДЛ планируют использование имеющегося общего ресурса (канального, частотного, сил и средств) для решения задач своей функциональной подсистемы. В этом случае с использованием коммуникационного пространства происходит обмен информацией между заинтересованными ДЛ с целью достижения компромисса.

В ходе совместной деятельности ДЛ необходимо обеспечить три ключевых аспекта: коммуникацию, сотрудничество и координацию работы.