Розробка адаптивного інтерфейсу користувача для програмного забезпечення наближення експериментальних даних

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МОДЕЛЮВАННЯ В ЕНЕРГЕТИЦІ ім. Г. Є. ПУХОВА

 

КОВАЛЬЧУК Андрій Михайлович

 

УДК 681. 3. 06

 

 

01. 05. 03 – Математичне та програмне забезпечення обчислювальних машин і систем

 

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

 

Київ – 2002

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Житомирському інженерно-технологічному інституті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент, Колодницький Микола Михайлович, Житомирський інженерно-технологічний інститут Міністерства освіти і науки України, професор кафедри автоматизації та комп'ютеризованих технологій.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Самойлов Віктор Дмитрович, Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г. Є. Пухова НАН України, завідуючий відділом імітаційного моделювання; кандидат технічних наук, доцент, Савицький Артем Йосипович, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, доцент кафедри технічної кібернетики.

Провідна установа: Інститут проблем математичних машин і систем НАН України, відділ інтелектуальних систем математичного моделювання складних об'єктів та процесів.

Захист відбудеться “ 12 ” вересня 2002 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26. 185. 01 в Інституті проблем моделювання в енергетиці ім. Г. Є. Пухова НАН України за адресою: 03164, м. Київ – 164, вул. Генерала Наумова, 15.

 

 

Актуальність теми. За останні роки програмні системи (ПС) чисельного аналізу набули широкого використання не тільки як інструментарій для вирішення різноманітних наукових, технічних та навчальних задач, але й як засоби, що можуть бути використані для організації науково-дослідницького процесу.

Сучасний рівень розвитку комп'ютерно-інформаційних технологій та обчислювальної техніки надає нові можливості щодо використання програмних засобів в задачах чисельного аналізу даних, зокрема в області наближення експериментальних даних. Однак, основні ідеї, що були закладені при створенні існуючих програмних систем чисельного аналізу, використовуються вже тривалий час і на сьогодні не завжди відповідають сучасному рівню розвитку інформаційних технологій та вимогам, які висуваються користувачами. Одним з недоліків такого програмного забезпечення (ПЗ), на думку автора, є не завжди задовільна організація інтерфейсу користувача (ІК). Можливим варіантом вирішення даної проблеми є створення методів адаптації формування ІК до задач предметної області, а зокрема, до задачі наближення даних. В даному випадку, вважатимемо адаптивним такий ІК програмного забезпечення, який пристосовується до зміни задач, що вирішує програмна система, та їх властивостей. Головним в процесі адаптації є збереження необхідного рівня якості спілкування ПЗ та користувача шляхом зміни структури та параметрів інтерфейсу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дана робота виконувалась в рамках дослідницької та науково-методичної роботи по проектуванню та розробці програмного забезпечення для чисельного аналізу математичних задач. Робота проводилася на кафедрі програмного забезпечення Житомирського інженерно-технологічного інституту, а також у рамках досліджень, підтриманих міжнародним проектом Tempus ТACIS JEP-10435-98 “Наука про навколишнє середовище у частині визначення впливу на здоров'я людини”. Зв'язок роботи з вказаним проектом полягає в розробці ІК програмного забезпечення для визначення дозового навантаження на організм людини від лісових продуктів, а саме: для наближення кількісних характеристик даних моніторингу. ПЗ розроблене за результатами роботи вирішує проблему простеження динаміки накопичення радіонуклідів в продуктах лісу і дозового накопичення в організмі людини. Результати роботи були використані також в рамках науково-дослідної, дослідницько-конструкторської роботи “Розробка програмно-апаратного комплексу для автоматизованого визначення терапевтичних доз випромінювання при лікуванні онкохворих в радіологічних відділеннях” № 14 РК 0199U001682.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка методики створення та архітектури адаптивного та відкритого інтерфейсу користувача для програмного забезпечення наближення експериментальних даних.

Для досягнення вказаної мети були поставлені та вирішені наступні основні задачі:

1. Провести дослідження існуючих підходів до створення ІК та методів їх модифікації в прикладних програмних системах, які можуть бути використані для наближення експериментальних даних. Розглянути особливості представлення предметної області наближення даних в ІК. Проаналізувати можливість використання існуючих методик створення ІК для прикладних програмних систем.

2. Створити формальний опис складових частин ІК та розробити формалізоване представлення предметної області для побудови ІК програмного забезпечення наближення експериментальних даних.

3. В процесі формування множин параметрів ІК (тобто множини методів наближення) провести модифікацію існуючих алгоритмів наближення експериментальних даних шляхом реалізації використання визначених користувачем множин базисних функцій.

4. Побудувати модель поведінки інтерфейсу користувача програмного забезпечення наближення експериментальних даних та розробити діаграму варіантів використання інтерфейсу.

5. Розробити архітектуру та побудувати компонентну об'єктну модель уніфікованого та функціонально відкритого ІК, який буде адаптуватися до потреб користувача в залежності від виду задачі, що вирішується.

6. Спроектувати методику автоматизованого формування адаптивного інтерфейсу користувача за формалізованим описом предметної області, реалізувати інструментальний засіб автоматизованого створення та модифікації інтерфейсу користувача.

7. Реалізувати розроблену схему формування ІК в інструментальному засобі об'єктно-орієнтованої візуалізації результатів наближення експерименталь-них даних, реалізувати методи адаптації ІК даного інструментального засобу.

Об'єктом дослідження є програмне забезпечення для наближення експериментальних даних.

Предметом дослідження є адаптивний інтерфейс користувача прикладного програмного забезпечення наближення експериментальних даних.

Методи дослідження. Теоретичні, методичні та практичні аспекти розробки архітектури