Congratulation from Internet Conference!
Hello
ДО ПРОБЛЕМИ ПОНЯТІЙНОГО АПАРАТУ КАНОНІЧНОГО ПРОЄКТУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ
31.08.2024 01:12
[1. Information systems and technologies]
Author: Меняйленко Олександр Сергійович, доктор технічних наук, професор, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Київ; Захожай Олег Ігоревич, доктор технічних наук, професор, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Київ
ORCID: 0000-0001-6525-6849 Меняйленко О.С.
ORCID: 0000-0002-9078-3242 Захожай О.І.
Вступ. Огляд досліджень за даною тематикою. Стрімкий розвиток сучасних інформаційних систем (ІС), зростання їх розмірів, складності та вимог, потребують постійного узагальнення досвіду розробки програмних засобів (ПЗ) та ІС, створенню і уточненню їх понятійного апарату [1-5].
Результатом аналізу та узагальнення є зміни і розвиток підходів до проєктування ІС, які традиційно підтримуються багатьма стандартами, зокрема лінгвістичними (термінологічними) [3; 6; 7], і являють собою організаційну і технологічну основу проєктування та, як правило, завжди цьому передують.
Однак, на сьогодні, вимоги стандартів не повною мірою узгоджені між собою, є відмінності за складом і змістом робіт, відмінності за позначеннями і оформленням документів, відсутня єдина система понять.
Наявність в практиці використання численних стандартів та конкретних методик, орієнтованих на різні підходи до проєктування ІС та їхні термінологічні «школи» з формування понятійного апарату, є джерелом «інформаційного хаосу» і створюють проблему «вавілонської вежі» («the Tower of Babel») у проєктуванні ІС [8; 9; 10].
Це стара і рідко досліджувана проблема у проєктуванні ІС, що потребує аналізу та узгодження понятійного апарату, створення узагальненої (єдиної) системи понять.
Перші «класичні» результати дослідження підходів до проєктування ІС та створення їх понятійного апарату представлені в роботі Вінстона В. Ройса (Winston W. Royce (1970)) [11]. У цій роботі В. Ройс (W. Royce) викладав методику (модель проектування ПЗ та ІС), яка пізніше отримала назву «модель водоспаду» («waterfall model»), або «каскадна модель». Згодом «модель водоспаду» та її понятійний апарат були регламентовані великою кількістю стандартів та інших нормативних документів. Найбільш важливим та широко відомим прикладом нормативних документів того часу є стандарт Міністерства оборони США Dod-STD-2167A (1985 р.).
Наприкінці 1980-х років Міністерство оборони США почало зазнавати серйозних труднощів із проектуванням та розробкою ПЗ (ІС), заснованого на жорсткій «моделі водоспаду», як це вимагалося стандартом DoD-Std-2167A та іншими директивними документами.
В результаті Міністерство оборони США відступило від стандартів на базі каскадної моделі та допустило застосування ітераційних підходів.
Перехід до застосування ітераційних підходів призвів до розробки суттєвого різноманіття моделей життєвого циклу ПЗ та ІС [2;3;6;7], розробки нових підходів до їх проектування.
Порівняльний аналіз цих підходів представлений у численних дослідженнях та публікаціях, наприклад [3].
Розробка нових підходів до проектування ПЗ та ІС підтримувалась створенням різних нормативних документів та стандартів, включаючи термінологічні [6;7].
Як показано у роботі А.В. Катренко [3], ці стандарти та нормативні документи «істотно різні за мірою обов’язковості для організацій різного типу, конкретністю і деталізацією вимог, відвертістю і гнучкістю, адаптованістю до конкретних умов.» [3, с.137].
Це дозволяє класифікувати сучасні стандарти та нормативні документи, залежно від міри обов’язковості та конкретики, на два класи.
Клас 1.Стандарти та нормативні документи цього класу [3] базуються на методиках, які: 1) не містять конкретні методи дій, рішень або документації; 2) не регламентують жорстко конкретну модель життєвого циклу, метод проєктування (розробки) ІС або програмного засобу; 3) не конкретизують в деталях, як реалізувати або виконати послуги чи задачі, включені в процеси; 4) не призначені для визначення назви, формату або точного вмісту документації, що отримується (створюється) та інше.
Прикладами стандартів та нормативних документів першого класу є сучасні міжнародні стандарти та їх понятійних апарат: 1) IEEE/ISO/IEC 15288: 2023; 2) ISO/IEC/IEEE 12207:2017; 3) ISO/IEC/IEEE 29148:2018; 4) ISO/IEC/IEEE 24765:2017. Systems And Software Engineering – Vocabulary [6].
Стандарт ISO/IEC/IEEE 24765:2017 надає загальний понятійний апарат – термінологічний словник, що застосовується при розробці ІС і ПЗ.
В Україні існують національні стандарти, які є аналогами зазначених міжнародних стандартів: 1)ДСТУ ISO/IEC/IEEE 15288:2016; 2) ДСТУ ISO/IEC/IEEE 12207:2018; 3) ДСТУ ISO/IEC/IEEE 29148:2015; 4) ДСТУ ISO/IEC/IEEE 24765:2018.
Клас 2. Стандарти та нормативні документи цього класу [3] базуються на методиках, що застосовують принципово інший підхід. Ці методики характеризуються: 1) конкретністю; 2) деталізацією; 3) жорсткою мірою обов'язковості тощо. Головним представником другого класу є стандарти комплексу ГОСТ34, що були розроблені минулого століття у СРСР, частка яких й сьогодні продовжує застосовуватись в Україні! [12; 13].
Найбільш важливими у комплексі ГОСТ 34 є стандарти: 1) ГОСТ 34.601-90; 2) ГОСТ 34.602-89; 3) ГОСТ 34.003-90 – представляє основний понятійний апарат (термінологічний словник) комплексу стандартів ГОСТ34.
Згодом, стандарти комплексу ГОСТ 34 перетворились у офіційну методичну підтримку проєктування ІС та ПЗ, яка отримала назву канонічного проєктування інформаційних систем [14, с. 122; 15, с. 38; 16, с. 77].
Не виявлено публікацій (досліджень), що наводять формалізоване визначення канонічного проєктування ІС та програмних засобів.
Наступні роботи присвячені розгляду підходів до проєктування ІС та програмних засобів, близьких до канонічного [17-19], проте, у цих роботах не досліджувались проблеми понятійного апарату канонічного проєктування ІС.
Існує велика кількість досліджень, присвячених окремим складовим понятійного апарату проєктування ІС та програмних засобів. Приклади таких робіт наведено у [4; 20] тощо. Однак, у цих роботах [4; 20] аналіз понятійного апарату канонічних та сучасних технологій проєктування ІС та ПЗ не досліджувався. У [13] стверджується, що запровадження в Україні міждержавних стандартів ГОСТ, на які «орієнтуються деякі країни колишнього Радянського Союзу, що є важливими торговельними партнерами України, вимагає окремого об’єктивного неупередженого розгляду» [13, с. 77], незважаючи на те, що окремі положення яких явно застаріли у порівнянні з міжнародними стандартами і підходами до проєктування [2; 3].
Виходячи з цього, наказом ДП «УкрНДНЦ» №9 від 09 січня 2024 р. відновлено дію національних стандартів ГОСТ 34.201-89, ГОСТ 34.601-90, ГОСТ 34.602-89, ГОСТ 34.603-92 на період з 12 січня 2024 року до 12 січня 2025 року [12], які і складають основу канонічного проєктування ІС [14, с. 122; 15, с.38; 16, с. 77].
Це робить актуальним дослідження понятійного апарату канонічного проєктування ІС.
Основною метою дослідження є порівняльний аналіз понятійного апарату міжнародних стандартів проєктування ІС та ПЗ з понятійним апаратом національних стандартів канонічного проєктування.
Об’єктом порівняльного аналізу є понятійний апарат термінологічних стандартів канонічного і міжнародного проєктування ІС та ПЗ.
Основні завдання дослідження:
1) провести порівняльний аналіз лексичної структури термінологічних стандартів понятійного апарата канонічного проєктування ІС з міжнародними стандартами; 2) виділити ключові терміни у термінологічному стандарті понятійного апарату канонічного проєктування ІС та на їх основі провести порівняльний аналіз понятійного апарата канонічного проєктування ІС з міжнародними стандартами; 3) формалізувати поняття (термін) канонічне проєктування ІС; 4) розробити висновки та рекомендації що до подальшого застосування канонічного проєктування ІС та його понятійного апарату.
Результати дослідження. Як показано вище, основний понятійний апарат канонічного проєктування ІС та ПЗ представлено у термінологічному стандарті ГОСТ 34.003-90 [7]. У табл. 1 наведено результати порівняльного аналізу лексичних структур понятійного апарату канонічного проєктування та міжнародного термінологічного стандарту ISO/IEC 24765 [6].
Таблиця 1
Порівняльний аналіз лексичних структур понятійного апарату канонічного проєктування ІС та міжнародного термінологічного стандарту ISO/IEC 24765
Як випливає з наведених даних (див. табл. 1), загальний розподіл застосування терміну «автоматизована система» («АС») у лексичній структурі понятійному апарату канонічного проєктування ІС складає 88%, а загальна кількість термінів понятійного апарату канонічного проєктування складає 1,8% у порівняні міжнародним термінологічним стандартом ISO/IEC 24765.
На основі аналізу літературних джерел [14-16], виділено суттєво важливі ключові терміни понятійного апарату канонічного проєктування ІС, які представлено у табл. 2.
Таблиця 2
Ключові стандартизовані англомовні терміни понятійного апарату канонічного проєктуння ІС та їх терміни-еквіваленти
У визначеннях для кожного ключового терміну (див. табл. 2) термінологічного стандарту понятійного апарату канонічного проєктування ІС та термінів-еквівалентів або синонімів понятійного апарату міжнародних стандартів проєктування ІС (ISO/IEC/ IEEE 24765) виділено основні компоненти (складові) та проведено їх порівняльний аналіз. Приклад результатів порівняльного аналізу термінів «automated system» та «information system» у термінологічних стандартах наведено у табл. 3, де: (1),…,(5) – умовні позначення варіантів дефініцій терміну «information system» [6].
Таблиця 3
Порівняльний аналіз дефініцій термінів «автоматизована система» та «інформаційна система» у термінологічних стандартах понятійного апарату проєктування ІС
Результати порівняльного аналізу визначень ключових термінів понятійного апарату канонічного проєктуння ІС та їх термінів-еквівалентів (синонімів) у міжнародних стандартах проєтування ІС показують, що понятійних апарат канонічного проєктування має власну систему понять, яка «слабо» пов’язана з понятійним апаратом міжнародних стандартів з проєктування ІС і на сьогодні є застарілою. Це поглиблює проблему «вавілонської вежі».
Проведений порівняльний аналіз понятійних апаратів проєктування інформаційних систем дозволяє сформулювати визначення канонічного проєктування.
Визначення 1. Канонічне проектування інформаційних систем
Це термін, який визначає технологію проєктування інформаційних систем та програмних засобів, що орієнтована на застосування офіційних або авторитетних версій нормативних документів (стандартів) на основі каскадної моделі життєвого циклу або моделей близьких до неї.
Основні висновки
1. Показано, що проєктування ІС та ПЗ базуються на використанні чисельних стандартів, методик та нормативних документів, які побудовано на різних термінологічних «школах» з формування понятійного апарату. Це призводить до «інформаційного хаосу» і створює проблему «вавілонської вежі» («the Tower of Babel») у проєктуванні ІС.
2. Проведено аналіз та узагальнення лінгвістичної підтримки міжнародними та державними термінологічними стандартами понятійного апарату технологій проєктування ІС та ПЗ, включаючи канонічне проєктування.
3. Виявлено, що ці стандарти та нормативні документи істотно різні за мірою обов’язковості, конкретності і деталізації вимог.
4. Показано, що канонічне проєктування ІС базуються на основі стандартів комплексу ГОСТ34, які характеризуються конкретністю, деталізацією, жорсткою мірою обов'язковості тощо.
5. Проведено порівняльний аналіз лексичної структури термінологічних стандартів понятійного апарата канонічного проєктування ІС з міжнародними стандартами.
6. Встановлено, що: 1) лексична структура термінологічного стандарту канонічного проєктування має власну структуру, що складається з 9 розділів, у якій відсутні перехресні посилання, що відображають зв'язки термінів з іншими; 2) основу лексичної структури складають визначення, які базується на застосуванні терміну (компоненту) «автоматизована система» (88%); 3) кількість термінів у термінологічному стандарті канонічного проєктування відносно «невелика» і складає 1,8% від загальної кількості термінів міжнародного термінологічного стандарту.
7. Виділено ключові англомовні терміни у термінологічному стандарті понятійного апарату канонічного проєктування ІС: «automated system»; «stage»; «fase»; «design specification»; «life cycle» та їх основні компоненти (складові) у визначеннях.
8. Проведено порівняльний аналіз основних компонентів (складових) у визначеннях ключових англомовних термінів з англомовними термінами-еквівалентами міжнародних стандартів з проєктування ІС.
9. На приладі аналізу визначень ключових термінів у термінологічних стандартах показано, що понятійний апарат канонічного проєктування має власну система понять яка «слабо» пов’язана з понятійним апаратом міжнародних стандартів з проєктування ІС.
10. Показано, що: 1) термінологічний стандарт канонічного проєктування ІС представляє окрему, досить якісно розроблену «школу» понятійного апарату; 2) ефективність стандартів канонічного проєктування ІС підтверджено їх застосуванням протягом декількох десятків років, незважаючи на відсутність оновлення термінологічного стандарту; 3) на сьогодні понятійний апарат канонічного проєктування ІС є застарілим. Це відтворює проблему «вавілонської вежі» у проєктуванні ІС.
11. Формалізовано визначення терміну «Канонічне проектування інформаційних систем»: це термін, який визначає технологію проєктування інформаційних систем та програмних засобів, що орієнтована на застосування офіційних або авторитетних версій нормативних документів (стандартів) на основі каскадної моделі життєвого циклу або моделей близьких до неї.
12. Перспективним напрямом досліджень є розробка національних стандартів на заміну комплексу ГОСТ 34, з урахуванням нововведень та зобов'язань України у сфері реформування технічної стандартизації.
Література
1. Симоненко Л., Хойнацький М. Мовні проблеми державних стандартів на терміни та визначення / Л. Симоненко, М. Хойнацький // Вісн. Кн. палати. – 2000. – № 1. – С. 16–18;
2. Рибидайло А. А. Застосування державних стандартів при створенні інформаційних систем військового призначення / А. А. Рибидайло, О. С. Левшенко, Н. М. Андріянова, О. Д. Розумний, Н. В. Солошенко // Збірник наукових праць Центру воєнно-стратегічних досліджень Національного університету оборони України імені Івана Черняховського. - 2016. - № 3. - С. 109-114. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Znpcvsd_2016_3_21.
3. Катренко А.В. Cтандарти у проектуванні та експлуатації інформаційних систем / А.В.Катренко // Вісник Національного університету «Львівська політехніка» : [збірник наукових праць] / Міністерство освіти і науки України, Національний університет «Львівська політехніка». – Львів : Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2000. – № 406 : Інформаційні системи та мережі. – С. 135-155.
4. Задоров В. Б. До переосмислення деяких загальносистемних понять з метою інтеграції онтологій організаційних та комп’ютерних інформаційних систем [Електронний ресурс] / В. Б. Задоров // Управління розвитком складних систем :зб. наук. пр. / Київ. нац. ун-т буд-ва і архітектури. – Київ, 2010. - Вип. 3. - С. 56-65. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Urss_2010_3_12 (дата звернення: 14.02.2020). – Назва з екрана.
5. Тур О. М. Сучасна проблематика гармонізування національних стандартів із міжнародними та європейськими / О. М. Тур // Бібліотекознавство. Документознавство. Інформологія. - 2020. - № 1. - С. 41-49. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ bdi_2020_1_9.
6. ISO/IEC/IEEE 24765:2017. Systems And Software Engineering – Vocabulary.
7. ГОСТ 34.003-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения (Information technology. Set of standards for automated systems. Automated systems. Terms and definitions)
8. Schindel, William D., "The Tower of Baber: Meaning in System Engineering", SAE Technical Paper Number 973217, November, 1997.
9. Hecht, B., & Gergle, D. (2010). The tower of Babel meets web 2.0: User-generated content and its applications in a multilingual context. In CHI 2010 - The 28th Annual CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, Conference Proceedings (pp. 291-300). (Conference on Human Factors in Computing Systems - Proceedings; Vol. 1). https://doi.org/10.1145/1753326.1753370
10. Iliadis, A. (2019), "The Tower of Babel problem: making data make sense with Basic Formal Ontology", Online Information Review, Vol. 43 No. 6, pp. 1021-1045. https://doi.org/10.1108/OIR-07-2018-0210
11. Winston W. Royce (1970). Managing the Development of Large Software Systems" in: Technical Papers of Western Electronic Show and Convention (WesCon) August 25–28, 1970, Los Angeles, USA.
12. Наказ від 09.01.2024 № 9 Про відновлення дії національних стандартів. ДП «Український науково-дослідний і навчальний центр проблем стандартизації, сертифікації та якості» (ДП «УкрНДНЦ»). (https://docs.google.com/document/d/1S_sGKLgm0zqmaa_FettAAu WvKxgzf73D/edit)
13. Романчук І. О. Стан і перспективи гармонізації національних стандартів харчової галузі з міжнародними та європейськими / І. О. Романчук, К. В. Копилова, С. Б. Вербицький, О. Б. Козаченко // Науковий вісник Полтавського університету економіки і торгівлі. Серія : Технічні науки. - 2019. - № 1. - С. 71-80. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ nvpuettn_2019_1_11.
14. Проектування інформаційних систем: Загальні питання теорії проектування ІС (конспект лекцій) [Електронний ресурс]: навч. посіб. для студ. спеціальності 122 «Комп’ютерні науки» / КПІ ім. Ігоря Сікорського; уклад.: О. C. Коваленко, Л. М. Добровська. – Електронні текстові дані (1 файл: 2,02 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. – 192 с. https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/33651/1/PIS_KL.pdf
15. Авраменко В.С., Авраменко А.С. Проектування інформаційних систем: навчальний посібник / В.С. Авраменко, А.С. Авраменко. – Черкаси: Черкаський національний університет ім. Б. Хмельницького, 2017. – 434 с.
16. Карпенко М.Ю. Технології створення програмних продуктів та інформаційних систем : навч. посібник / М.Ю. Карпенко, Н.О. Манакова, І.О. Гавриленко; Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова. – Харків : ХНУМГ ім. О.М. Бекетова, 2017. – 93 с.
17. Poonam, N., Pooja, M., “A Qualitative Assessment of Traditional and Agile Software Development Methodologies Together with DevOps Culture”, International Journal for Research in Engineering Application & Management, Vol-08, Issue-02, MAY 2022, 61-73 p.
18. Jardim, R., Santos, M., Neto, E. C. de O., da Silva, E. D., & de Barros, F. C. M. M. (2021). Integration of the waterfall model with ISO/IEC/IEEE 29148:2018 for the development of military defense system. IEEE Latin America Transactions, 18(12), 2096–2103.
19. Pablo H. et al., A canonical software process family based onthe Unifed Process, Sci. Tech., vol. 23, no. 03, pp. 369-380, 2018.
20. Макоєдова В. (2022). Аналіз принципів побудови та підходів до визначення поняття «інформаційна технологія». Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», №2 (18), 138-149. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2022.18.138149
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Another articles in this section
-
ВИКОРИСТАННЯ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ У ВИМІРЮВАННІ ТА АНАЛІЗІ ПІДГОТОВЛЕНОСТІ ЮНИХ ФУТБОЛІСТІВ
19.08.2024 20:07 -
АНАЛІЗ ШВИДКОДІЇ ПОПУЛЯРНИХ АЛГОРИТМІВ ГЕШУВАННЯ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ У ВИСОКОНАВАНТАЖЕНИХ СИСТЕМАХ
19.08.2024 16:52 -
ПОКАЗНИКИ ПРОДУКТИВНОСТІ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ
17.09.2024 16:31 -
КОНЦЕПЦІЯ ТА АЛГОРИТМИ ФОРМУВАННЯ КОМПЛЕКСНИХ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ НАВЧАННЯМ
17.09.2024 16:13 -
ДОСЛІДЖЕННЯ МОЖЛИВОСТЕЙ МІКРОКОНТРОЛЕРНОЇ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ІНТЕРАКТИВНОГО ПІДСВІЧУВАННЯ СХОДІВ
13.09.2024 15:42
Сonferences
Conference 2024
Conference 2023
Conference 2022
Conference 2021
