СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА УСПЕВАЕМОСТИ СТУДЕНТОВ НА БАЗЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДОННТУ

Автор: Орда О.А., Аноприенко А.Я. к.т.н., проф.

Источник:
I Международная научно-техническая конференция молодых ученых

"Информационные управляющие системы и компьютерный мониторинг - 2010"
(ИУС и КМ - 2010)
дата проведения: 19 - 21 мая 2010

Вступление. Жизненный цикл любой программной системы сопряжен с протеканием нескольких важных процессов. Наиболее важными принято считать следующие процессы [1]:

• сопровождение – процесс исправления ошибок, которые были выявлены при работе с системой;
• эволюция – процесс добавления в систему функций в соответствии с новыми техническими требованиями;
• сохранение – процесс поддержания жизнеспособности системы на протяжении продолжительного периода времени.

В данной работе мы будем рассматривать процесс эволюции программной системы на примере информационной системы. Следует отметить, что показанные процессы в большей или меньшей степени требуют реорганизации элементов существующей системы. Под этим термином принято понимать процессы, направленные на изменение внутренней структуры системы без изменения ее поведения [2]. Процесс реорганизация различных частей гетерогенных систем требуют применения разных подходов. Например, подходы к реорганизации программной части системы описаны в [2, 3], в то время как подходы к реорганизации баз данных описаны, например, в [4]. Согласно [4] процессы реорганизации и эволюционного развития баз данных тесно связаны между собой. В общем случае можно считать этот принцип верным для любых сложных системы. Процесс реорганизация требует тщательной предварительной подготовки постольку, поскольку он может затрагивать только важные элементы, а не всю систему в целом. Причина этого заключается в том, что реорганизация, как и любой другой процесс, требует затрат ресурсов. А так как затраты должны окупаться, реорганизуются часто только те части системы, которые будут использоваться в ближайшее время. Далее мы рассмотрим пример добавления компонента мониторинга успеваемости к существующей информационной системе университета.

Организация подготовки к расширению системы. Процесс предварительной подготовки к расширению системы включает три основных этапа. На первом этапе выполняется анализ существующей системы, в частности, анализ структуры базы данных. Такой анализ позволяет получить информацию о том, каким образом можно использовать уже имеющиеся компоненты, а также о том, каким образом их необходимо реорганизовать. На втором этапе необходимо определить точки соприкосновения имеющейся системы и новых компонентов. Соответствующая информация позволит определить объем работ по подготовке, преобразованию и/или передаче данных. Последним этапом является выбор тех механизмов, которые будут использоваться для обеспечения новых компонент системы данными. В частности, это может быть частичное копирование данных исходной системы, построение программных модулей доступа, или же использование механизмов реляционных баз данных. Например, для мониторинга успеваемости студентов необходимо иметь данные, во-первых, о студентах и группах, во-вторых, об изученных ими предметах и оценках по ним, и, в-третьих, о полученных по этим предметам оценках. Элементы информационной системы, которые отвечают за доступ к этим данным, являются точками соприкосновения для новых и уже существующих компонент.

Анализ механизмов организации доступа к данным. Учитывая, что в этом случае данные можно получать только непосредственно из базы данных мы можем использовать один из четырех вариантов доступа к ним. Первый вариант можно использовать только в том случае, если размер добавляемого компонента соизмерим с размерами исходной системы. Причина этого кроется в том, что без организации специального механизма доступа запросы могут быть избыточны, а время их обработки велико. Особенно это проявляется в том случае, когда исходная система имела определенные недостатки, например, включала сильно денормализованные таблицы [5]. Второй вариант предполагает необходимость создания программного обеспечения, которое потребует ресурсов для работы. Кроме того, в том случае, если в исходной системе серверная часть была небольшой или отсутствовала, использование этого подхода увеличит неоднородность системы и, как следствие, сложность ее сопровождения и эволюции. Использование представлений и хранимых процедур является широко применимым подходом. В общем случае этот подход достаточно гибок, поскольку не требует специальных средства или компонент, а ограничивается использованием ресурсов СУБД. Однако, данный подход может потребовать увеличения нагрузки на базу данных за счет использования новых механизмов доступа. Последний подход является лучшим, однако, может применяться только в том случае, если новый компонент использует небольшое количество данных, которые, к тому же, не требуют частого обновления. В частности, данные об успеваемости студентов обновляются несколько раз в год потому их копирование не требует больших затрат. Выбор конкретного механизма зависит от результатов анализа исходной системы, но для рассматриваемого случая наиболее приемлемыми являются решения с использованием представлений и хранимых процедур и копированием необходимых данных.

Архитектура расширенной информационной системы. После завершения этапа подготовки к реорганизации исходной системы, начинается непосредственно процесс реорганизации. Для архитектуры, показанной на рис. 3, он будет включать следующие этапы:

• подготовка модуля копирования и обновления данных о студентах, группах и предметах;
• копирование данных о студентах, группах и предметах;
• подготовка модуля копирования и обновления данных об успеваемости;
• копирование данных об успеваемости.

Как видно возможно разделение процессов копирования по категориям данных. Само же разделение данных на категории может выполняться по нескольким разным признакам, в частности, по их назначению и частоте обновления. В данном случае данные о студентах, группах и предметах являются первичными, а частота их обновления не более чем один раз за семестр. Данные об успеваемости, в свою очередь, являются вторичными, а частота их обновления может быть выше, например, один раз в месяц. То есть, в данном случае предлагается использовать два набора программных средств, которые обеспечивают возможность начального заполнения и последующего обновления специализированной базы данных, образующих два потока передачи данных.

Выводы. В данной статье основное внимание уделено вопросам работы с данными в процессе расширения информационной системы. В контексте рассматриваемой системы эти вопросы являются наиболее значимыми на начальных этапах работы. Данная работа является продолжением исследований и разработок магистра ДонНТУ кафедры компьютерной инженерии выпуска 2009 г. Василенко А.Ю. [6, 7].

1. Фаулер М. Рефакторинг: улучшение существующего кода – СПб: Символ-Плюс, 2007. – 432 с., ил.
2. Кериевски Д. Рефакторинг с использованием шаблонов – М.: ООО "И.Д. Вильямс", 2006. – 400 с., ил.
3. Эмблер С., Садаладж П. Рефакторинг баз данных: эволюционное проектирование – М.: ООО "И.Д. Вильямс", 2007 – 672 с., ил.
4. Кренке Д. Теория и практика построения баз данных – СПб: Питер, 2005. – 864 с., ил.
5. Василенко А.Ю. Разработка информационного веб-сервиса для студентов ДонНТУ/ Василенко А.Ю., Аноприенко А.Я. – Донецк : ДонНТУ, 2009. Комп’ютерний моніторинг та інформаційні технології - 2009. Матеріали V науково-технічної конференції студентів, аспірантів та молодих науковців. с. 133-134
6. Василенко А.Ю. Разработка информационного сервиса для абитуриентов / Василенко А.Ю., Аноприенко А.Я. – Донецк : ДонНТУ, 2009. Інформатика та комп’ютерні технології / Матеріали V міжнародної науково-технічної конференції студентів, аспірантів та молодих науковців. с. 174-177