Обеспечение всемирной трансляции спортивных шахматных соревнований с применением разработанного в ходе проекта законченного программного продукта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Общая часть
• 1.1 Характеристика структурного подразделения "Шахматный клуб"
• 1.2 Обзор шахматных систем-прототипов
• 1.3 Анализ достоинств и недостатков
• 1.4 Техническое задание на создание информационной системы "Шахматный клуб"
• 2. Специальная часть
• 2.1 Выбор основных методологий разработки программного обеспечения
• 2.1.1 Каскадная методология
• 2.1.2 Экстремальная методология
• 2.2 Выбор инструментальных средств
• 2.3 Содержательная постановка задачи создания СШПО
• 2.4 Разработка алгоритма решения задачи
• 2.5 Описание разработанного программного комплекса
• 2.5.1 Транслятор шахматных партий
• 2.5.2 Регистратор шахматных партий
• 2.6 Тестовые испытания и анализ результатов
• 3. Технико-экономическое обоснование проекта
• 3.1 Целесообразность и область применения разработки
• 3.2 Расчет затрат на разработку специализированного шахматного программного обеспечения
• 3.3 Расчет эксплуатационных затрат
• 3.4 Оценка экономической эффективности проекта
• 4. Безопасность и экологичность проекта
• 4.1 Безопасность труда
• 4.1.1 Анализ условий труда на рабочем месте инженера структурного подразделения "Шахматный клуб" ГОУ ВПО "СибГИУ"
• 4.1.2 Меры по безопасности труда
• 4.2 Чрезвычайные ситуации
• 4.2.1 Электробезопасность
• 4.2.2 Пожарная безопасность
• 4.2.3 Организационно-штатная структура по ГО и ЧС
• 4.2.4 Чрезвычайные ситуации, которые могут возникнуть на территории ГОУ ВПО "СибГИУ"
• 4.2.5 Способы оповещения при ЧС
• 4.2.6 Действия по видам сообщения при передаче сигнала "Внимание всем!"
• 4.2.7 Организация защиты сотрудников и студентов ГОУ ВПО "СибГИУ"
• при возникновении ЧС мирного и военного времени
• 4.3 Экологическая безопасность
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложение А. Календарный план работ по созданию системы
• Приложение Б. Комплектность документации на систему
• Приложение В. Листинг программы-транслятора шахматных партий
• Приложение Г. Листинг программы-регистратора шахматных партий
• Приложение Д. Снимки экрана
• Приложение Е. Протокол DGT
• Приложение Ж. Общая структура транслятор шахматных партий
• Приложение З. Общая структура регистратора шахматных партий
• Приложение И. Анализ результатов тестовых испытаний
• Приложение К. Листинг модуля вещания шахматных партий
• Введение
• В настоящее время во всем мире резко возросло число спортивных шахматных соревнований высокого и среднего уровня. Это способствует резкому росту общественного интереса к данному виду спорта и накладывает требование широкого освещения подобных событий в средствах массовой информации и сети Интернет. Для этих целей в настоящее время активно используются информационные системы, оснащенные электронными шахматными досками и оборудованием для отображения информации. Однако все подобные системы имеют ряд существенных недостатков. Все они вытекают в основном из отсутствия рынка информационных шахматных систем. Во-первых, большую сложность представляет закупка оборудования для информационных шахматных систем, так как его поставкой в мире занимается только 3 организации, и велик перечень требований, которые необходимо указать при заказе. Во-вторых, отсутствует свободно распространяемое программное обеспечения для подобных систем.
• В данном дипломном проекте приводится пример создания информационной шахматной системы и делается попытка создания для нее программного обеспечения.
• Целью дипломного проекта в первую очередь является обеспечение всемирной трансляции спортивных шахматных соревнований с применением разработанного в ходе проекта законченного программного продукта. В дальнейшем планируется коммерческое использование данной разработки.
• 1. Общая часть
• 1.1 Характеристика СП «ШК»
• Структурное подразделение «Шахматный клуб» входит в состав государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» (ГОУ ВПО «СибГИУ»). Помещение шахматного клуба является полигоном кафедры «Физического воспитания, здоровья и спорта» (ФВЗиС) для проведения занятий по дисциплине «Шахматы» для студентов, по состоянию здоровья не пригодных к занятиям физической культурой в основной учебной группе. В настоящее время в помещении структурного подразделения «Шахматный клуб» (СП «ШК») занимается около 300 студентов и сотрудников университета. Изменение количества студентов, занимающихся в помещении СП «ШК» по дисциплине «Шахматы» за последние 5 лет отражает рисунок 1.
• Рисунок 1 - Изменение числа студентов, обучающихся по дисциплине «Шахматы»
• Таким образом, число студентов, занимающихся по дисциплине «Шахматы» за последние 5 лет стабильно не претерпевает резких изменений.
• Помимо этого, помещение СП «ШК» является базой для проведения соревнований по шахматам различного уровня: от внутригородских до международных.
• Учебный процесс по дисциплине «Шахматы» осуществляется в соответствии с учебным планом занятий кафедры ФВЗиС. Правила шахматной игры и правила проведения шахматных соревнований регулируются кодексом международной шахматной федерации ФИДЕ.
• Процесс проведения соревнований по шахматам в помещении СП «ШК» осуществляется в соответствии с календарным планом проведения соревнований на текущий год, а также в сотрудничестве с городским муниципальным учреждением дополнительного образования детей «Специализированной детско-юношеской спортивной школой Олимпийского резерва по шахматам имени Б. А. Кустова» (МУДОД «СДЮСШОР по шахматам»).
• Корпус СП «ШК» включает в себя следующие помещения: основной турнирный зал, судейская, раздевалка, преподавательская, малый турнирный зал, кабинет директора, подсобное помещение, туалетные комнаты. СП «ШК» оснащено следующим инвентарём: шахматные столы - 53 штуки; комплекты шахмат - 40 штук; шахматные часы - 40 штук. Обслуживающий персонал шахматного клуба: директор, ведущий инженер, две технички. Занятия в помещении СП «ШК» проводят 3 преподавателя кафедры физической культуры, здоровья и спорта. Во время проведения спортивных соревнований в случае нехватки инвентаря и оборудования все необходимое предоставляется в безвозмездное пользование на период соревнований городским МУДОД «СДЮСШОР по шахматам». Нехватка персонала на период спортивных состязаний компенсируется путем командировки работников городского МУДОД «СДЮСШОР по шахматам» на обслуживание и судейство соревновательного процесса, а также путем привлечения студентов-разрядников на волонтерских началах. Организационная структура СП «ШК», включающая работников смежных подразделений и учреждений, представлена на рисунке 2.
• Рисунок 2 - Организационная структура СП «ШК»
• За последнее время резко возросло число соревнований, проводимых в помещении СП «ШК». В сотрудничестве с городским МУДОД «СДЮСШОР по шахматам» в помещении СП «ШК» только за 2007 год были проведены следующие городские соревнования по шахматам:
• · первая лига г.Новокузнецка по шахматам среди мужчин;
• · первая лига г.Новокузнецка по шахматам среди женщин;
• · лично-командный студенческий чемпионат ГОУ ВПО «СибГИУ» по шахматам среди факультетов;
• · лично-командный преподавательский чемпионат ГОУ ВПО «СибГИУ» по шахматам среди факультетов;
• · чемпионат г. Новокузнецка по шахматам среди ветеранов;
• · традиционная летняя городская Спартакиада;
• · турнир по быстрым шахматам среди студентов;
• · первенство города по блицу среди студентов;
• внутригородские шахматные соревнования, приуроченные к различным праздникам:
• · традиционный новогодний блицтурнир;
• · блиц турнир ко Дню Победы среди студентов;
• · блиц турнир ко Дню Победы среди ветеранов;
• · рождественский шахматный турнир;
• · турнир, посвященный 8 марта;
• · турнир, посвященный 23 февраля;
• соревнования от областного до международного уровня:
• · чемпионат СФО по шахматам среди мальчиков до 8 лет;
• · чемпионат СФО по шахматам среди девочек до 8 лет;
• · чемпионат СФО по шахматам среди мальчиков до 10 лет;
• · чемпионат СФО среди мальчиков до 10 лет по быстрым шахматам;
• · чемпионат СФО по шахматам среди девочек до 10 лет;
• · чемпионат СФО среди девочек до 10 лет по быстрым шахматам;
• · чемпионат СФО по шахматам среди мальчиков до 12 лет;
• · чемпионат СФО среди мальчиков до 12 лет по быстрым шахматам;
• · чемпионат СФО по шахматам среди девочек до 12 лет;
• · чемпионат СФО среди девочек до 12 лет по быстрым шахматам;
• · чемпионат СФО по шахматам среди мужчин;
• · чемпионат СФО по шахматам среди женщин;
• · областная спартакиада ВУЗов Кузбасса (студенты);
• · областная спартакиада ВУЗов Кузбасса (преподаватели);
• · областной командный турнир ветеранов в честь Дня Победы;
• · традиционный международный турнир памяти Толстогузова, мужчины;
• · традиционный международный турнир памяти Толстогузова, женщины;
• · традиционный международный турнир памяти Толстогузова, преподаватели ВУЗов;
• · первенство области по шахматам среди мальчиков до 8 лет;
• · первенство области по шахматам среди девочек до 8 лет;
• · первенство области по шахматам среди мальчиков до 10 лет;
• · первенство области среди мальчиков до 10 лет по быстрым шахматам;
• · первенство области по шахматам среди девочек до 10 лет;
• · первенство области среди девочек до 10 лет по быстрым шахматам;
• · первенство области по шахматам среди мальчиков до 12 лет;
• · первенство области среди мальчиков до 12 лет по быстрым шахматам;
• · первенство области по шахматам среди девочек до 12 лет;
• · первенство области среди девочек до 12 лет по быстрым шахматам;
• За последнее время работниками СП «ШК» в сотрудничестве с городским МУДОД «СДЮСШОР по шахматам» были проведены следующие крупнейшие международные шахматные форумы:
• · лично-командный чемпионат России по шахматам среди студентов ВУЗов;
• · лично-командный чемпионат Мира по шахматам среди студентов ВУЗов (во время написания дипломной работы данный шахматный форум находился на стадии подготовки).
• На чемпионате России по шахматам среди студентов ВУЗов команде ГОУ ВПО «СибГИУ» (в составе которой был и автор данной дипломной работы; тренер команды - мастер международного класса по шахматам, преподаватель кафедры физического воспитания, здоровья и спорта Зайцев В. В.) удалось стать бронзовыми призерами. А, немного забегая вперед, на лично-командном чемпионате Мира по шахматам среди студентов ВУЗов сборная студенческая команда России, в составе которой выступали от ГОУ ВПО «СибГИУ» два представителя, выступила очень успешно, с крупным отрывом обогнав ближайших конкурентов, сборную команду Китая, и победив на этом грандиозном спортивном состязании.
• В ближайшее время в г. Новокузнецке планируется провести еще ряд крупнейших шахматных состязаний, вот только несколько из них:
• · чемпионат СФО по шахматам среди юниоров по классическим и быстрым шахматам (все возрастные категории - до 8, до 10, до 12, до 14, до 16, до 18 лет; и среди юношей и среди девушек. Таким образом - 22 турнира, включая турниры по быстрым шахматам. Причем одновременно будет проводиться сначала 12 турниров по классическим шахматам, а затем 10 турниров по быстрым шахматам);
• · высшая лига чемпионата России среди мужчин и женщин (один из сильнейших шахматных форумов России и мира, раньше традиционно проводящийся в г.Сочи).
• Помимо всего вышесказанного, в ходе работы структурного подразделения «Шахматный клуб» в сотрудничестве с городским МУДОД «СДЮСШОР по шахматам» сложилась хорошая традиция - отправлять в качестве поощрения лучших студентов спортсменов на международные соревнования за границу. Для реализации данной идеи привлекаются спонсорские средства, средства ГОУ ВПО «СибГИУ», средства городского МУДОД «СДЮСШОР по шахматам». География шахматных турниров, в которых участвовали спортсмены ГОУ ВПО «СибГИУ» действительно впечатляет:
• · Малайзия. 2003 год. Лично-командный чемпионат Мира по шахматам среди студентов ВУЗов;
• · Чехия. 2005 год. Европейский международный турнир;
• · Хорватия 2006 год. Европейский международный турнир;
• · Албания 2007 год. Европейский международный турнир;
• · Греция 2008 год. Европейский международный турнир (планируется).
• Кроме этого, команда ГОУ ВПО «СибГИУ» в полном составе регулярно выезжает на крупные спортивные состязания на территории России. Вот только некоторые традиционно посещаемые командой ГОУ ВПО «СибГИУ» по шахматам спортивные форумы:
• · областная спартакиада ВУЗов Кузбасса (проводится попеременно в г.Новокузнецке и в г.Кемерово);
• · чемпионат России по шахматам среди студентов ВУЗов (проводится каждый раз в разных городах. Несколько последних турниров проводилось в: г.Новокузнецке, г.Нижнем Тагиле, г.Уфа);
• · традиционный международный шахматный фестиваль «Маэстро», г. Берцк;
• · чемпионат СФО по шахматам среди мужчин и женщин (проводится каждый раз в разных городах. Несколько последних турниров проводилось в: г. Новокузнецке, г. Ангарске, г. Улан-Удэ, г.Томске).
• В СП «ШК» занятия по дисциплине «Шахматы» ведутся весьма квалифицированными преподавателями. Двое преподавателей имеют высокие международные звания. Это мастер международного класса по шахматам Сорокина Т. Н. и мастер международного класса по шахматам Зайцев В. В. Преподаватели СП «ШК» активно участвуют в спортивной жизни города, области, страны и мира, показывая наглядный пример студентам ВУЗа. География соревнований, в которых участвовали и участвуют преподаватели ГОУ ВПО «СибГИУ» достаточно широка и насчитывает более десятка стран.
• На основании анализа итогов работы СП «ШК» ГОУ ВПО «СибГИУ» был сделан вывод о необходимости создания специализированной информационной шахматной системы, обеспечивающей нормальный процесс проведения спортивных соревнований, освещения их для широкого круга наблюдателей, подготовки студентов-спортсменов к высшим спортивным достижениям.
• 1.2 Обзор шахматных систем прототипов
• В настоящее время рынок шахматных информационных систем практически отсутствует. Поэтому отсутствует и массовое серийное производство подобных систем. Электронное шахматное оборудование во всем мире можно приобрести только у 3 организаций:
• · Фирма «Шахком», генеральный директор Борис Ешан, Санкт-Петербург.
• · Информационный шахматный центр российской шахматной федерации, Москва.
• · Международная шахматная федерация ФИДЕ.
• Электронное шахматное оборудование в свободной продаже практически отсутствует. Его необходимо заказывать индивидуально, указывая необходимую комплектацию и свои пожелания. Сроки поставки оборудования могут варьироваться от нескольких дней до нескольких месяцев, в зависимости от дальности поставки. Бесплатное сервисное обслуживания для этого оборудования не предусмотрено. Все эти обстоятельства сильно осложняют создание подобных систем в географически удаленных от центральной части России регионах.
• До настоящего времени подавляющее большинство создаваемых информационных шахматных систем представляло собой миниатюрный вариант, состоящий из небольшого числа электронных шахматных досок (ЭШД), от 2 до 10 штук, соединенных или несоединенных между собой и подключаемых к компьютеру через стандартный сom-порт; одного или двух проекторов, с помощью которых собственно отображались шахматные партии. Если это крупнейшие международные шахматные форумы, обслуживаемые международной шахматной федерацией ФИДЕ или информационным шахматным центром России, то подобные соревнования освещаются и транслируются в сети Интернет на таких шахматных сайтах, как:
• · www.chesspro.ru;
• · www.fide.com;
• · www.russiachess.org;
• · www.chesscenter.com;
• · www.64.ru;
• · www.russiachess.org.
• Однако не в интересах специалистов международной шахматной федерации ФИДЕ и информационного шахматного центра России предоставлять в пользование или продавать специализированное программное обеспечение (СПО) для трансляции соревнований в сети Интернет, так как подобное СПО является объектом их интеллектуальной собственности и используется ими для обслуживания турниров в случае приглашения сотрудников этой организации.
• В качестве систем прототипов информационной системы «Шахматный клуб» (ИС «ШК») приведем две системы.
• а) Программно-технический комплекс, обеспечивающий трансляцию шахматных соревнований для присутствующей аудитории, Нижний Тагил, 2005 год, чемпионат России по шахматам среди студентов
• Данный программно-технический комплекс (ПТК) представляет собой набор из следующих технических и программных средств:
• · 4 ЭШД DGT;
• · 4 комплекта фигур для ЭШД;
• · 4 единицы электронных шахматных часов;
• · персональный компьютер (ПК);
• · 1 проектор;
• · соединительные провода и переходники;
• · программный пакет ChessAssistant9.1;
• · драйвер для электронной шахматной доски dgtnix.
• Электронные шахматные доски и электронные шахматные часы при помощи поставляемых в комплекте с ними переходников с com интерфейса на стандартный сетевой кабель, подключаются к магистральному проводу, который при помощи также поставляемого в комплекте переходника подключается к компьютеру через стандартный com-порт. В качестве магистрального провода используется кабель RJ45. Поступающая с электронных шахматных досок информация пакетами поступает на компьютер в программный продукт ChessAssistant9.1, причем процесс опроса стандартного com-порта инициируется драйвером dgtnix для электронных шахматных досок, а передача данных осуществляется с использованием протокола DGT. Поступающая информация сохраняется в отдельной базе данных программного продукта ChessAssistant9.1. Она включает в себя такие данные о шахматной партии, как:
• · фамилия, имя, отчество игроков;
• · результат партии;
• · классификация дебюта шахматной партии;
• · дата шахматной партии;
• · город, страна где игралась шахматная партия;
• · номер тура;
• · название, ранг, статус соревнований;
• · комментарии;
• · международные звания и рейтинги игроков;
• · непосредственно сам текст шахматной партии и т.д.
• Далее информация, поступившая в базу данных программного продукта ChessAssistant9.1, выводится на проектор и отображается в зрительном зале для присутствующей аудитории.
• б) Программно-технический комплекс, обеспечивающий трансляцию шахматных соревнований для присутствующей аудитории и в сети Интернет, Москва, 2007 год, международный шахматный турнир «Аэрофлот-опен 2007»
• Данный ПТК создавался и обслуживался специалистами информационного шахматного центра российской шахматной федерации. Поэтому полная информация о данном ПТК отсутствует. В качестве программного обеспечения для данной системы использовалось СПО, являющееся объектом интеллектуальной собственности.
• Данный ПТК представляет собой набор из следующих технических и программных средств:
• · 16 ЭШД DGT;
• · 16 комплектов фигур для ЭШД;
• · 16 единиц электронных шахматных часов;
• · 2 ноутбука;
• · 2 проектора;
• · соединительные провода и переходники;
• · СПО, обеспечивающее трансляцию соревнований для присутствующей аудитории и в сети Интернет;
• · драйвер для электронной шахматной доски dgtnix.
• Данный ПТК отличается от предыдущего бьльшим количеством комплектов ЭШД и единиц оборудования, а также возможностью трансляции спортивных соревнований в сети Интернет.
• В представленной системе используется 2 магистральных провода, к каждому из которых подключается по 8 ЭШД. Магистральные провода, в качестве которых также используются кабели RJ45, подключаются к 2 ноутбукам, имеющим выход в сеть Интернет. Трансляция в сети интернет осуществляется с использованием СПО, являющегося объектом интеллектуальной собственности. Весь процесс соревнований также транслируется для присутствующей аудитории с использованием 2 проекторов. Схема подключения ЭШД подобна уже рассмотренной схеме подключения, технология передачи данных аналогична.
• В общем виде работа рассмотренного ПТК представлена на рисунке 4.

• Рисунок 4 - Иллюстрация работы ПТК, обеспечивающего трансляцию соревнований для присутствующей аудитории и в сети интернет
• 1.3 Анализ достоинств и недостатков
• Рассмотренные шахматные системы прототипы обладают рядом достоинств и недостатков. Некоторые из них свойственны только этому классу систем, а некоторые характерны для любых подобных систем.
• Достоинствами подобных систем являются:
• · шахматные ИС способствуют повышению интереса общественности к данному интеллектуальному виду спорта, привлечению молодежи к спортивной жизни страны и мира;
• · шахматные ИС способствуют привлечению спонсорских средств, что делает подобные системы экономически привлекательными;
• · ИС подобного класса способствуют привлечению большого числа людей для участия в крупных спортивных состязаниях, что является большим плюсом для экономики города и региона, в котором проводятся подобные форумы;
• · подобные ИС способствуют повышению общей культуры проведения спортивных состязаний, эргономики и судейской деятельности;
• · информационные шахматные системы (ИШС) способны организовывать моментальный перенос играющихся партий в электронную форму и осуществлять транслирование спортивных состязаний в режиме он-лайн (on-line) по всему миру через сеть Интернет;
• · ИШС являются незаменимым помощником в случае возникновения спорных ситуаций и конфликтов, так как позиции играющихся партий сохраняются даже в случае полного нарушения расстановки фигур на шахматной доске;
• · ИШС позволяют преодолеть ограниченность вмещаемости помещения, в котором проводятся спортивные состязания;
• · данные ИС позволяют издавать подробные отчеты об итогах спортивных состязаний практически на следующий день после окончания турнира;
• · подобные системы делают процесс, происходящий на шахматной доске, предельно понятным даже для людей, не знакомых хорошо с принципами игры; это достигается подключением анализируемых игровых и комментирующих программных модулей, что предусмотрено возможностями подобных систем.
• К недостаткам рассмотренных шахматных систем прототипов, а также большинства подобных систем, относятся:
• · сложность создания подобных систем, обусловленная следующими факторами:
• o отсутствие оборудования для подобных систем в свободной продаже;
• o большой перечень требований, которые необходимо указать при заказе необходимого оборудования;
• o сложности по доставке оборудования в регионы, удаленные от центральной части страны;
• o отсутствие бесплатного сервисного обслуживания;
• o сложность замены бракованного оборудования вследствие большой удаленности фирмы производителя и фирмы поставщика;
• · очень ограниченное число эксплуатируемых ЭШД, что делает использование подобных систем узконаправленным на трансляцию только нескольких первых партий соревнования; подобное обстоятельство делает невозможным проведение полномасштабных транслируемых соревнований и затрудняет создание всевозможных печатных отчетов об итогах турниров;
• · так как рынок подобных систем является монополизированным, то фирмы монополисты сами устанавливают стоимость лицензии на использование оборудования;
• · отсутствует в свободной продаже СПО для подобных систем, поэтому приходится надеяться на работоспособность СПО, поставляемого в комплекте с ЭШД.
• 1.4 Техническое задание на создание ИС «ШК»
• 1.4.1 Общие сведения
• а) Наименование системы - информационная система «Шахматный клуб» ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет».
• б) Разработчик:
• Студент
• Группа АИС-03, ГОУ ВПО «СибГИУ»
• Ширяев А.С.
• Адрес: 654041, г. Новокузнецк, ул. Циолковского 32-22,
• Телефон: (8-3843) 71-27-63
• E-mail: jamert3@yandex.ru
• Заказчики:
• ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»
• МУДОД «СДЮСШОР по шахматам им. Б. А. Кустова»
• Адреса заказчиков:
• г. Новокузнецк, ул. Кирова 42,
• г. Новокузнецк, ул. Орджоникидзе 23.
• Телефоны заказчиков: (8-3843) 46-33-35, (8-3843) 45-36-98.
• в) Система создается в связи с необходимостью оснащения СП ГОУ ВПО «СибГИУ» оборудованием для проведения учебного процесса и процесса проведения соревнований.
• г) Плановые сроки начала работ по созданию системы: 01.08.07.
• Плановые сроки окончания работ по созданию системы: 13.03.08.
• д) Результаты работ по созданию системы представлены в приложении 1.
• 1.4.2 Назначение и цели создания системы
• 1.4.2.1 Назначение системы
• ИС «ШК» предназначена для выполнения функций, обеспечивающих более эффективное проведение учебного процесса, а также соревнований, в помещении СП «ШК» ГОУ ВПО «СибГИУ», а именно:
• - трансляция шахматных партий в режиме реального времени для присутствующей аудитории и в сети Интернет;
• - снижение трудозатрат на освещение турниров в средствах массовой информации;
• - предоставление исчерпывающей информации по каждому участнику соревнований по первому запросу;
• - организация моментального переноса записи шахматных партий в электронную форму;
• - отображение шахматных партий, турнирного положения, различного рода статистической информации на специализированных экранах и электронных стендах для широкой аудитории;
• - хранение данных о каждом участнике соревнований, турнирной и прочей информации;
• - оперативная обработка всей поступающей информации и выдача всех необходимых для соревнований данных;
• - организация выдачи в оперативном режиме информации по спорным вопросам, возникающим в ходе игрового процесса;
• - организация компьютеризированного процесса обучения игре в шахматы.
• 1.4.2.2 Цели создания системы
• Цель складывается из следующих составляющих:
• - информатизация процесса шахматной игры;
• - автоматизация:
• ь процесса сборки,
• ь отображения,
• ь хранения,
• ь обработки специализированной шахматной информации;
• - облегчение работы судейской коллегии в процессе соревнований;
• - автоматизация процесса обучения.
• 1.4.3 Характеристика объекта информатизации
• Объектом информатизации является процесс шахматной игры. Правила шахматной игры и правила проведения шахматных соревнований регулируются кодексом международной шахматной федерации ФИДЕ.
• Объектом информатизации также является учебный процесс на кафедре ФКЗиС ГОУ ВПО «СибГИУ» по дисциплине «Шахматы». Данный учебный процесс осуществляется в соответствии с учебным планом занятий.
• Процесс проведения соревнований по шахматам осуществляется в соответствии с календарным планом проведения соревнований на текущий год.
• Учебный процесс по дисциплине «Шахматы» проводится в помещении СП «ШК» ГОУ ВПО «СибГИУ». Помещение СП «ШК» ГОУ ВПО «СибГИУ» включает в себя следующие помещения: турнирный зал, судейский кабинет, раздевалка, помещение для инвентаря, комната анализа, кабинет директора. Шахматный клуб ГОУ ВПО «СибГИУ» оснащен следующим инвентарём: шахматные столы - 53 штук; комплекты шахмат - 40 штук; шахматные часы - 40 штук.
• 1.4.4 Требования к системе
• 1.4.4.1 Требования к системе в целом
• а) Требования к структуре и функционированию системы
• ИС «ШК» представлена пятью подсистемами:
• - интегрирующая подсистема;
• - подсистема сбора информации;
• - подсистема обработки и хранения информации;
• - подсистема отображения информации;
• - обучающая подсистема.
• Интегрирующая подсистема в общем виде представляет собой сетевую структуру, охватывающую все остальные подсистемы. Поэтому она является наиболее важной из всех остальных подсистем. Конфигурация оборудования подсистемы следующая:
• § 1 сервер для хранения информации и обработки запросов;
• § соединительные провода;
• § 1 коммутатор D-Link DGS-1008D;
• § 6 рабочих компьютеров для работы с информацией, поступающей на сервер в оперативном режиме,
• § периферийные устройства:
• ь многофункциональное устройство,
• ь микрофон,
• ь веб-камера и др.
• Подсистема сбора информации в общем виде представляет собой все устройства, на которые поступает первичная и вторичная информация. Эта подсистема включает в себя следующие части:
• § ЭШД в количестве 30 штук,
• § интернет и локальнаю сеть ГОУ ВПО «СибГИУ»,
• § фотоаппаратура и прочее оборудование.
• ЭШД представляют собой комплекты шахматных фигур с досками и шахматными часами, соединённые при помощи соединительных проводов и переходников с компьютером. Передача данных, поступающих с шахматных досок, осуществляется при помощи протокола DGT. Процесс, происходящий во время игры за шахматной доской, полностью переносится в электронную форму при помощи СПО. Количество подключаемых ЭШД определяется потребностями соревновательного процесса, но общее их число 30 штук. Интернет и локальная сеть ГОУ ВПО «СибГИУ» - необходимые источники информации. Отсюда будет поступать информации самого различного рода: отзывы, комментарии, предложения, любительское фото и видео.
• Подсистема обработки и хранения информации включает в себя:
• § обработку и хранение шахматной информации;
• § обработку и хранение прочей информации.
• Подсистема обработки и хранения шахматной информации представляет собой набор СПО для проведения турниров, хранения и классифицирования шахматной информации, СПО для обслуживания электронных досок. В качестве СПО для проведения турниров используется набор из следующих программных продуктов:
• ь судейская программа SwissMaster 5.5 в количестве 2 лицензионных версий;
• ь многофункциональный пакет ChessAssistant9.1 в количестве 6 лицензионных версий
• ь многофункциональный пакет ChessBase9 в количестве 3 лицензионных версий.
• Для обслуживания ЭШД используется программное обеспечение, поставляемое с ними в комплекте.
• Подсистема обработки и хранения прочей информации представляет собой пакет стандартных программ для работы с графикой.
• Подсистема отображения информации включает в себя:
• ь трансляцию соревнований в сети Интернет;
• ь трансляцию соревнований для присутствующей аудитории.
• Так как используется СПО для ЭШД, поставляемое с ними в комплекте, то не возникает необходимости в дополнительном СПО для трансляции соревнований в сети Интернет по той причине, что означенное СПО уже содержит все для этого необходимое.
• В качестве технических средств, обеспечивающих трансляцию соревнований для присутствующей аудитории, используется существующее оборудование, а именно - плазменные мониторы, установленные по университету, электронные стенды и проекторы: 1 электронный стенд и проектор в турнирном зале и 1 электронный стенд и проектор на территории ГОУ ВПО «СибГИУ».
• Подсистема отображения информации, помимо выполнения своей главной функции - трансляции соревнований для присутствующей аудитории и в сети Интернет - может быть использована в рекламных целях.
• Обучающая подсистема представляет собой набор программных средств для обучения шахматной игре, тренировки, игры в шахматы через сеть Интернет и по локальной сети ГОУ ВПО «СибГИУ». В качестве программного обеспечения используется:
• ь программный пакет ChessAssistant9.1 (имеющееся в наличии);
• ь программный пакет ChessBase9 (имеющееся в наличии);
• ь обучающая программа Studies2.0 (6 лицензионных версий);
• ь обучающая программа «Шахматные комбинации» (6 лицензионных версий);
• ь обучающая программа «Шахматная Стратегия» (6 лицензионных версий);
• ь обучающая программа «Шахматная школа» (6 лицензионных версий);
• ь программа для игры в шахматы по сети Интернет «ChessPlanet».
• Более наглядно общая структура ИС «ШК» представлена в графической части дипломного проекта, на листе 3.
• Структура ИС «Шахматный клуб» может быть дополнена новыми подсистемами, модулями и оборудованием, если на то возникнет необходимость. Численность единиц техники и программного обеспечения может меняться в зависимости от объемов финансирования.
• б) Требования к численности и квалификации персонала системы и режиму его работы
• К эксплуатации допускается персонал, изучивший инструкцию по эксплуатации.
• Квалификация персонала должна обеспечивать эффективное функционирование системы во всех заданных режимах. Численность персонала должна быть достаточной для обеспечения выполнения всех функций системы.
• Персонал должен быть подготовлен к выполнению своих обязанностей в соответствии с инструкциями организационного обеспечения.
• Каждое лицо, входящее в состав персонала, должно уметь применять соответствующие информационные модели и работать с используемыми им техническими средствами и документацией, определяющей порядок его деятельности.
• в) Показатели назначения
• Время реализации системы на инициативы пользователя по запросам на выдачу информации, ввод информации, обновление не должно превышать 3 секунд.
• Время запаздывания системы при переводе шахматной партии в электронную форму и отображении ее для широкого круга наблюдателей в процессе соревнований не должно превышать 0,5 секунд, если заранее не предусмотрена регламентированная задержка.
• Структура комплекса технических средств, функциональные возможности и программное обеспечение должны быть реализованы с учетом возможности дальнейшего развития.
• г) Требования к надежности
• Технические средства системы должны работать в условиях реального времени в процессе проведения соревнований в течении всего рабочего дня с периодическим техническим обслуживанием.
• Технические средства системы должны работать в оперативном режиме в ходе учебного процесса, что подразумевает обращение к средствам системы по мере возникновения необходимости.
• Среднее время восстановления функций системы в процессе проведения соревнований не должно превышать 10 минут.
• Среднее время восстановления функций системы в ходе учебного процесса не должно превышать 1 суток.
• Время наработки на отказ технических и программных средств не должно превышать 5 лет.
• Требования по надежности функционирования должны уточняться на последующих этапах проектирования.
• д) Требования безопасности
• Требования по безопасности при монтаже, наладке и эксплуатации оборудования должны соответствовать следующим документам:
• - ГОСТ 12.1.004-85 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие правила».
• - СанПин 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам вычислительных машин».
• - Нормы освещенности должны быть обеспечены в соответствии с СНиП 11-4-79.
• е) Требования к эргономике и технической эстетике
• Размещение технических средств, а также формы представления оперативной информации должны соответствовать ГОСТу 22.269-76.
• Общие эргономические требования к микроклимату рабочих помещений персонала должны соответствовать ГОСТу 12.1.005-76.
• Оборудование системы должно быть скомпоновано из серийно выпускаемых технических средств.
• Способ и форма представления информации оперативному персоналу должна соответствовать требованиям эргономики ГОСТ 22.269-76.
• ж) Требования по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению
• При разработке ИС «ШК» необходимо предусмотреть проведение технического обслуживания используемого оборудования на месте его эксплуатации. Техническое обслуживание проводится с целью предупреждения отказов в работе системы.
• Периодичность проведения технического обслуживания зависит от вида и назначения устройств и устанавливается согласно техническому описанию и инструкции по эксплуатации для каждого элемента. Для быстрой замены вышедших из строя устройств и блоков необходимо предусмотреть запасные блоки, резервные каналы данных.
• з) Требования по сохранности информации при авариях
• Для обеспечения сохранности информации при резких изменениях и исчезновениях напряжения в питающей сети, отказах сервера, попаданиях в систему вируса, отказах компьютеров и других технических средств необходимо предусмотреть:
• - автоматическое архивирование;
• - использование средств защиты информации;
• - анализ отказов и восстановление данных.
• и) Требования к защите от влияния внешних воздействий
• Защита технических средств ИС «ШК» от воздействия внешних электрических и магнитных полей, а также помех по цепям питания должна быть достаточной для надежного функционирования системы. В ИС «ШК» должна быть предусмотрена антивирусная защита и защита от несанкционированного доступа, достаточная для надежного, бесперебойного функционирования системы.
• к) Требования к патентной чистоте
• Разрабатываемая система не предназначена для экспорта, поэтому проверка используемых технических решений на патентную чистоту не требуется.
• 1.4.4.2 Требования к функциям системы
• ИС «ШК» в соответствии с ГОСТ 24.104-85 должна выполнять:
• - сбор, обработку и анализ информации (сигналов, сообщений, документов и т.п.) о состоянии объекта управления;
• - выработку управляющих воздействий (программ, планов и т.п.);
• - передачу управляющих воздействий на исполнение и их контроль;
• - реализацию и контроль выполнения управляющих воздействий;
• - обмен информацией (документами, сообщениями и т.п.) с взаимосвязанными автоматизированными системами.
• Состав автоматизированных функций и функций по представлению информации ИС «ШК» должен обеспечивать возможность управления соответствующим объектом и представлением информации.
• Состав автоматизированных функций, функций по представлению информации ИС «ШК» и степень информативности отображаемых данных должны быть технико-экономически и социально обоснованы с учетом необходимости освобождения персонала от выполнения повторяющихся действий и создания условий для использования его творческих способностей в процессе работы.
• 1.4.4.3 Требования к видам обеспечения
• а) Требования к информационному обеспечению
• Информационное обеспечение ИС «ШК» должно быть достаточным для выполнения всех автоматизированных и информативных функций данной системы.
• Информационное обеспечение ИС «ШК» должно быть совместимо с информационным обеспечением систем, взаимодействующих с ней, по содержанию, системе кодирования, методам адресования, форматам данных и форме представления информации, получаемой и выдаваемой ИС «ШК».
• б) Требования к программному обеспечению
• Программное обеспечение ИС «ШК» должно быть достаточным для выполнения всех функций этой системы, реализуемых с применением средств вычислительной техники, а также иметь средства организации всех требуемых процессов обработки и представления данных, позволяющие своевременно выполнять все автоматизированные и информативные функции во всех регламентированных режимах функционирования ИС «ШК».
• в) Требования к техническому обеспечению
• Комплекс технических средств ИС «ШК» должен быть достаточным для выполнения всех автоматизированных функций и функций по представлению информации.
• В комплексе технических средств ИС «ШК» должны использоваться технические средства серийного производства. При необходимости допускается применение технических средств единичного производства.
• Технические средства ИС «ШК» должны быть размещены с соблюдением требований, содержащихся в технической, в том числе эксплуатационной, документации на них, и так, чтобы было удобно использовать их при функционировании ИС «ШК» и выполнять техническое обслуживание.
• Технические средства ИС «ШК», используемые при ее взаимодействии с другими системами, должны быть совместимы по интерфейсам с соответствующими техническими средствами этих систем и используемых систем связи.
• В ИС «ШК» должны быть использованы технические средства со сроком службы не менее пяти лет.
• В ИС «ШК» должны быть использованы средства вычислительной техники, удовлетворяющие общим техническим требованиям по ГОСТу 22552-84.
• г) Требования к лингвистическому обеспечению
• Лингвистическое обеспечение системы должно быть достаточным для общения различных категорий пользователей в удобной для них форме со средствами ИС «ШК» и для осуществления процедур преобразования и машинного представления обрабатываемой информации.
• В лингвистическом обеспечении ИС должны быть:
• - предусмотрены языковые средства для описания любой используемой информации;
• - унифицированы используемые языковые средства;
• - стандартизированы описания однотипных элементов информации и записи синтаксических конструкций;
• - обеспечены удобство, однозначность и устойчивость общения пользователей со средствами автоматизации и представления информации;
• - предусмотрены средства исправления ошибок, возникающих при общении пользователей с техническими средствами ИС.
• Лингвистическое обеспечение ИС «ШК» должно быть отражено в документации организационного обеспечения системы в виде правил общения пользователей с техническими средствами ИС «ШК» во всех режимах функционирования системы.
• д) Требования к организационному обеспечению
• Организационное обеспечение ИС «ШК» должно быть достаточным для эффективного выполнения персоналом возложенных на него обязанностей при осуществлении автоматизированных и связанных с ними неавтоматизированных функций системы, а также функций по представлению информации.
• Организационная структура ИС «ШК» должна позволять выполнять все функции с учетом их распределения по уровням управления.
• Инструкции организационного обеспечения ИС «ШК» должны определять действия, необходимые для выполнения каждой автоматизированной функции или функции по представлению информации, во всех режимах функционирования ИС «ШК», с учетом заданных требований по безошибочности и быстродействию реализации персоналом своих функциональных обязанностей, а также содержать конкретные указания о действиях в случае возникновения аварийных ситуаций или нарушения нормальных условий функционирования ИС «ШК».
• 1.4.5 Состав и содержание работ по созданию системы
• Состав и содержание работ по созданию системы представлены в приложении 1.
• 1.4.6 Порядок контроля и приемки системы
• 1.4.6.1 Предварительные испытания системы
• Предварительные испытания системы проводят для определения ее работоспособности и решения вопроса о возможности приемки ИС «ШК» в опытную эксплуатацию.
• Предварительные испытания системы организует заказчик и проводит разработчик и заказчик совместно. Содержание программы испытаний должно соответствовать ГОСТу 24.208-80.
• В «Протоколе испытаний», составленном по результатам предварительных испытаний системы, приводят заключение о возможности приемки системы в опытную эксплуатацию, а также перечень необходимых доработок.
• 1.4.6.2 Опытная эксплуатация
• Результаты приемки ИС «ШК» в опытную эксплуатацию оформляют «Актом приемки в опытную эксплуатацию», составленным на основании «Протокола испытаний» комиссией, проводившей предварительные испытания системы.
• Продолжительность опытной эксплуатации системы определяют по срокам, необходимым для проверки правильности функционирования системы при выполнении каждой автоматизированной функции, функции по представлению информации и готовности персонала к участию в выполнении всех автоматизированных функций и функций по представлению информации ИС «ШК».
• Во время опытной эксплуатации системы ведется рабочий журнал, в который заносятся сведения: о продолжительности функционирования системы, о результатах наблюдения за правильностью функционирования системы, об отказах, сбоях, аварийных ситуациях, проводимых корректировках технической документации.
• По результатам опытной эксплуатации системы составляют акт о завершении работ по проверке системы в режиме опытной эксплуатации.
• 1.4.6.3 Приемочные испытания системы
• Приемочные испытания системы проводят для определения ее соответствия техническому заданию, требованиям стандарта и определения возможности ввода ИС «ШК» в действие.
• Приемочной комиссии заказчик и разработчик предъявляют следующую документацию:
• - техническое задание на систему;
• - проект программы приемочных испытаний;
• - протокол предварительных испытаний;
• - акт приемки системы в опытную эксплуатацию;
• - рабочие журналы опытной эксплуатации системы;
• - акт о завершении работ по проверке системы в режиме опытной эксплуатации;
• - техническая документация на систему.
• По результатам приемочных испытаний приемочная комиссия составляет протокол испытаний и акт о вводе системы в действие.
• 1.4.7 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта информатизации к вводу системы в действие
• Одновременно с разработкой системы должно быть обеспечено проведение следующих мероприятий:
• - определить конкретных лиц, ответственных от СП «ШК» ГОУ ВПО «СибГИУ» за подготовку системы к эксплуатации;
• - обозначить места установки технических средств и обеспечить их сохранность;
• - организовать подготовку персонала для работы с системой.
• 1.4.8 Требования к документированию
• Эксплуатационная документация на разрабатываемую систему должна быть достаточной для ввода комплекса в действие эффективной работы при его эксплуатации.
• Документация должна содержать сведения, необходимые для быстрого и качественного освоения и правильной эксплуатации средств автоматизации и представления информации системы, содержать указания по действиям персонала в аварийных ситуациях или при нарушениях нормальных условий функционирования комплекса, не содержать сведений, допускающих неоднозначное толкование.
• Комплект документации по системе приведен в приложении 2.
• 1.4.9 Заключение
• В ходе разработки ИС «ШК» было установлено, что в комплекте с ЭШД было поставлено неработоспособное программное обеспечение. Но так как необходимо было в срочном порядке закончить работы по созданию системы, а на выяснение причин и дополнительную поставку ушло бы значительное время вследствие того, что оборудование поставлялось из Нидерландов, было принято решение в срочном порядке пригласить специалистов из информационного шахматного центра российской шахматной федерации, владеющих собственным программным обеспечением для ЭШД, на время проведения соревнований, что повлекло за собой большие расходы.
• После разработки ИС «ШК», ее приемки и проведения опытной эксплуатации руководством ГОУ ВПО «СибГИУ» в тесном сотрудничестве с администрацией г. Новокузнецка и администрацией Кемеровской области было принято решение перенести ИС «ШК» в помещение культурного центра «Западносибирского металлургического комбината» («ЗСМК») на время проведения Всемирной шахматной универсиады, которая проходила в г. Новокузнецке с 3 марта по 11 марта 2008 года. Перенесение ИС «ШК» в помещение культурного центра «ЗСМК» не составило больших трудностей, так как все блоки системы легко отсоединяемы и транспортируемы.
• Вследствие того обстоятельства, что работоспособное программное обеспечения для ЭШД так и не было поставлено, а специалисты из информационного шахматного центра отказались от коммерческой продажи СПО, являющегося их интеллектуальной собственностью, было принято решение о самостоятельной разработке подобного СПО. Данное направление является приоритетным для написания дипломной работы студентом Ширяевым А.С.
• 2. Специальная часть

2.1 Выбор основных методологий разработки программного обеспечения

Проект - это уникальный процесс, в ходе выполнения которого получают уникальный продукт. Таким образом, для разработки продукта в проекте, скорее всего, должен применяться уникальный процесс. Вместо создания каждого проекта «с нуля», руководитель проекта может воспользоваться обобщенной, проверенной на практике методикой, адаптировав ее для конкретного проекта. Как правило, всегда есть возможность выбора среди нескольких «начальных» жизненных циклов.

Выбор и адаптация жизненного цикла разработки проекта оказывает влияние на методики разработки продукта, навыки менеджмента проектов и навыки менеджмента персонала. Что касается методов разработки продукта, руководитель проекта должен, прежде всего, иметь представление о стандартах процесса, уметь оценить их применимость по отношению к данному проекту, оценить альтернативные процессы и при необходимости адаптировать процесс жизненного цикла к текущим потребностям. На выбор методов и инструментальных средств также может оказывать влияние выбор жизненного цикла.

Модель жизненного цикла разработки программного обеспечения (ПО) является единственным видом процесса, в котором представлен порядок его осуществления. Модель жизненного цикла разработки ПО (Software Life Cycle Model, SLCM) схематически объясняет, каким образом будут выполняться действия по разработке программного продукта, посредством описания «последовательности» этих действий. Такая последовательность может быть или не быть линейной, поскольку фазы могут следовать друг за другом, повторяться или происходить одновременно. На рисунке 5 представлена простая обобщенная схема процесса.

Рисунок 5 - Обобщенная схема процесса

Модель SLCM - это схема (или основа), используемая разработчиком ПО для определения повторяющегося процесса при создании программного продукта. Она определяет точные инструкции, которые разработчик может использовать для создания только высококачественных программных систем. Понятие жизненного цикла ПО относится ко всем программным проектам, причем независимо от их размеров.

Жизненный цикл - это своего рода «карта-путеводитель» для всех участников проекта, которая помогает им понять, не выходят ли они за определенные для них границы. Для управления программным проектом возникает необходимость в некотором роде карты для планирования действий и хронологий их выполнения.

В стандарт были включены описания причин, объясняющих необходимость выполнения стандартизированного процесса. Этот стандарт помогает достичь следующих целей.

· Улучшение и обеспечение качества:

- с помощью стандартизированной процедуры можно наилучшим образом гарантировать завершенность результатов, которые необходимо предоставить;

- определение промежуточных результатов обеспечивает возможность ускорить выполнение оценочных процедур;

- контекст однородных продуктов облегчает их восприятие, а также работу с процедурами оценки.

· Возможность проверки затрат на выполнение полного жизненного цикла:

- упрощает процесс создания стандартов разработки для определенного проекта и его оценка;

- стандартизированные процедуры повышают степень «прозрачности» операций по определению затрат и позволяют более эффективно распознавать возможные риски, связанные с затратами;

- одинаковые стандарты уменьшают риск возникновения разногласий между клиентом и разработчиком, а также между главным разработчиком и субподрядчиком;

- в случае применения стандартизированной процедуры становятся «прозрачными» универсальные подходы к методам решения, а следовательно, их можно использовать повторно;

- нежелательный ход процесса разработки, возможно, выявить на ранней стадии;

- уменьшаются затраты на подготовку персонала.

· Улучшается обмен информацией между различными сторонами, участвующими в процессе разработки; происходит снижение зависимости клиента от подрядчика:

- использование определенных терминов уменьшает разногласия, возникающие между всеми задействованными в проекте сторонами;

- пользователь, покупатель и разработчик получают поддержку при формулировании своих требований, а также при описании своих ролей или полученных результатов;

- промежуточные и окончательные результаты стандартизируются таким образом, что другие задействованные в проекте стороны или персонал других компаний могут в случае необходимости подключиться к процессу разработки, не прилагая при этом больших дополнительных усилий.

«Каркасом» процесса разработки ПО служит модель зрелости функциональных возможностей (Capability Maturity Model, CMM). Она основана на практических действиях, отображает лучшие результаты и определяет потребности индивидов, работающих над усовершенствованием процесса разработки ПО и выполняющих оценочный анализ этого процесса. Модель СММ представляет собой схему, по которой этапы разработки соответствуют пяти уровням развития функциональных возможностей, на основе которых осуществляется непрерывное усовершенствование процесса разработки.