Preview

Российский технологический журнал

Расширенный поиск

Применение высокоуровневых методов компромиссной оптимизации для управления автономной роботизированной добычей полезных ископаемых открытым способом

https://doi.org/10.32362/2500-316X-2020-8-5-7-18

Полный текст:

Аннотация

В большинстве подходов программной инженерии проектирование программного обеспечения начинается с определения функциональных требований, что вполне подходит проектам по разработке программного обеспечения, ориентированного на Web-приложения. При проектировании высококритичного крупномасштабного программного обеспечения, предназначенного для промышленного использования, необходим учет и нефункциональных требований. Основная идея предлагаемого документоориентированного подхода заключается в максимально раннем проектировании стабильного архитектурного решения, учитывающего нефункциональные характеристики программного обеспечения: надежность, безопасность, сопровождаемость и производительность (атрибуты качества). При этом ключевым вопросом является согласование функциональных требований с учетом ограничений технического характера и требований бизнеса, достигаемое в ходе устойчивого взаимодействия команд заказчика и разработчика. Для повышения гибкости конструируемых решений и предупреждения кризисных ситуаций при разработке высококритичного крупномасштабного программного обеспечения предлагается использовать подход, интегрирующий метод архитектурно-центричного проектирования (Architecture-Centred Design Method, ACDM), метод архитектурного анализа компромиссов (Architecture-Tradeoff Analysis Method, ATAM) с матрицей архитектуры предприятия (Enterprise Architecture Matrix, EAM). Это позволяет получить результат, адекватный требуемому уровню ответственности и надежности. Рассмотрение атрибутов качества в рамках метода анализа компромиссов дает возможность выбора и принятия определенных решений в проектировании программного обеспечения, учитывающих масштаб программного обеспечения и сферу его применения. Выделены основные атрибуты качества продукта (стандарт ISO 25010), для которых определены критичные сценарии. Использование указанных сценариев для детального проектирования программного обеспечения с необходимыми параметрами функциональных требований, бизнес-условий и технологических ограничений уменьшает риск развития непредсказуемого и неопределенного поведения системы. На основе предложенного подхода представлено архитектурное решение для высококритичного, ответственного, крупномасштабного программного обеспечения для управления автономной роботизированной добычей полезных ископаемых открытым способом. Выявлены и проранжированы критически важные атрибуты для создания указанного программного обеспечения и описана архитектура решения согласно стандарту разработки программного обеспечения SWEBOK. Далее, с учетом характера, масштаба и области применения программного решения даны рекомендации по высокоуровневым архитектурным решениям для проекта системы, включая слои, конвейеры и микросервисы. Предлагаемый архитектурно-ориентированный метод разработки подходит для программного обеспечения промышленного уровня различных предметных областей.

Об авторах

С. А. Головин
МИРЭА – Российский технологический университет
Россия

Головин Сергей Анатольевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой математического обеспечения и стандартизации информационных технологий Института информационных технологий

119454, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 78



С. В. Зыков
НИУ «Высшая школа экономики»
Россия

Зыков Сергей Викторович, доктор технических наук, доцент, профессор Департамента программной инженерии факультета компьютерных наук

101000, Россия, Москва, ул. Мясницкая, д. 20



Ю. П. Кораблин
МИРЭА – Российский технологический университет
Россия

Кораблин Юрий Прокофьевич, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры математического обеспечения и стандартизации информационных технологий Института информационных технологий

119454, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 78



Д. А. Крюков
МИРЭА – Российский технологический университет
Россия

Крюков Дмитрий Алексеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры корпоративных информационных систем Института информационных технологий

119454, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 78



Список литературы

1. Maranzano J.R., Rozsypal S.A., Zimmerman G.H., Warnken G.W.,Wirth P.E. Architecture reviews: practice and experience. IEEE Software. 2005;22(2):34-43. https://doi.org/10.1109/MS.2005.28

2. Ferber S., Heidl P., Lutz P. Reviewing Product Line Architectures: Experience Report of ATAM in an Automotive Context. In: van der Linden F. (Ed.) Software Product-Family Engineering. PFE 2001. Lecture Notes in Computer Science, V. 2290. Heidelberg Berlin, Heidelberg: Springer; 2002. P. 364-382. https://doi.org/10.1007/3-540-47833-7_33

3. Harley N. 11 of the most costly software errors in history, 2018. https://raygun.com/blog/costly-software-errors-history/

4. Clements P., Kazman R., Klein M. Evaluating Software Architecture: Methods and Case Studies. Addison-Wesley; 2002. 304 р.

5. Bass L., Clements P., Kazman R. Software Architecture in Practice (2nd Edition). Addison-Wesley; 2003. 560 p.

6. Carnegie Mellon University / Software Engineering Institute. The Capability Maturity Model: Guidelines for Improving the Software Process. Addison-Wesley; 1995.

7. Humphrey W.S. Introduction to the Team Software Process. Addison-Wesley; 1999. 496 p.

8. Boehm B. Software Engineering Economics. New Jersey: Prentice Hall; 1981. 767 p.

9. Patel J., Lee R.Y., Kim H-K. Architectural View in Software Development Life-Cycle Practices. In: 6th IEEE/ACIS International Conference on Computer and Information Science (ICIS 2007). Melbourne, Australia; 2007. https://doi.org/10.1109/ICIS.2007.64

10. Norman D.A. The Invisible Computer. Cambridge, MA: MIT Press; 1998. 340 p.

11. Cabrera A.A.A., Komoto H., van Beek T.J., Tomiyama T. Architecture-centric design approach for multidisciplinary product development. In: T. Simpson, J. Jiao, Z. Siddique, K. Hölttä-Otto (Eds.). Advances in Product Family and Product Platform Design. Methods & Applications. New York: Springer; 2014. P. 419-447. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-7937-6_17

12. Lattanze A.J. Architecting software intensive systems: a practitioner’s guide. CRC Press; 2008. 416 p.

13. Zykov S.V., Singh A. Agile Enterprise Engineering: Smart Application of Human Factors. Models, Methods, Practices, Case Studies. Springer Nature Switzerland AG; 2020. 158 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-40989-0


Дополнительные файлы

1. Golovin_Fig.1
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (65KB)    
Метаданные
Для предупреждения кризисных ситуаций при разработке крупномасштабного программного обеспечения предложен подход, использующий метод архитектурно-центричного проектирования и метод архитектурного анализа компромиссов с матрицей архитектуры предприятия. Представлено архитектурное решение разработки высококритичного программного обеспечения для управления автономной роботизированной добычей полезных ископаемых открытым способом.

Для цитирования:


Головин С.А., Зыков С.В., Кораблин Ю.П., Крюков Д.А. Применение высокоуровневых методов компромиссной оптимизации для управления автономной роботизированной добычей полезных ископаемых открытым способом. Российский технологический журнал. 2020;8(5):7-18. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2020-8-5-7-18

For citation:


Golovin S.A., Zykov S.V., Korablin Yu.P., Kryukov D.A. Application of high-level methods of compromise optimization for control of autonomous robotized open pit mining. Russian Technological Journal. 2020;8(5):7-18. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/2500-316X-2020-8-5-7-18

Просмотров: 61


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-316X (Online)